Site Loader

Содержание

Запуск синхронного привода

 

Если запуск асинхронного двигателя сопряжен с определенными проблемами, то синхронный двигатель, вообще не в состоянии развить необходимый механический момент даже для запуска на холостом ходу. Причина заключается в том, что электромагнитный момент для его неподвижного ротора непрерывно меняет свое направление. При этом ротор, обладая большой инерцией, не может прийти в движение и двигатель не способен «двигать» даже себя.

Для того, чтобы он смог развить номинальный крутящий момент, необходимо, чтобы ротор уже вращался со скоростью, близкой к скорости вращения электромагнитного поля статора. Тогда на обмотку возбуждения ротора подается постоянный ток и магнитное поле «втягивает» электродвигатель в «синхронизм».

Получается, что для того, чтобы запустить синхронный привод, необходимо, прежде всего, разогнать рабочий вал двигателя. Постоянное напряжение для обмотки возбуждения можно обеспечить, установив на общем валу генератор постоянного тока.

Для разгона ротора «синхронника» долгое время применялись исключительно отдельные электрические машины на общем механическом валу. Упрощенно: работает такая схема просто: включается асинхронный двигатель, по достижении момента, когда скорость станет близкой к синхронной, и подается напряжение на статор и обмотку возбуждения приводного двигателя.

Другой вариант – это использование синхронного двигателя со специальной, пусковой короткозамкнутой обмоткой. Такая обмотка имеет вид «беличьей клетки», но выполняется она не из меди, как у асинхронных машин, а из латуни, чтобы ограничить пусковой ток. «Беличья клетка» позволят электромотору запуститься асинхронно, а по достижении подсинхронной скорости перейти на нормальный режим работы.

Во время асинхронного пуска двигателя его обмотка возбуждения должна быть замкнута на резистор с активным сопротивлением, превышающим активное сопротивление самой обмотки в 8-12 раз.

Это необходимо потому, что электромагнитным полем статора в обмотке возбуждения при пуске наводится ЭДС большого значения, которая может пробить изоляцию витков, не будучи разряженной. Реже, обмотку возбуждения замыкают на якорь генератора-возбудителя, когда есть основания полагать, что он однозначно выдержит пусковую нагрузку.

Оба приведенных способа пуска отличаются технической сложностью и затратностью. Требуется установка дополнительных электрических машин – в случае с пусковым двигателем их целых три. Кроме того, требуется монтаж дополнительного электрооборудования, обеспечивающего своевременную подачу переменного трехфазного напряжения и постоянного напряжения возбуждения.

Схема с пусковой «беличьей клеткой» усложняет конструкцию электродвигателя. Тем не менее, именно она имеет сегодня самое широкое распространение.

И схема с гонным пусковым двигателем, и схема с пусковой обмоткой работают с гораздо большей эффективностью при частотном пуске, когда асинхронный пуск или пусковой двигатель управляются частотным преобразователем.

Но, обе схемы не могут обеспечить пуск синхронного двигателя с существенным моментом сопротивления на валу. При использовании пускового асинхронного двигателя наличие на валу нагрузки повлечет за собой необходимость в неоправданно большой мощности гонного двигателя.

А при использовании пусковой обмотки из латуни мягкая механическая характеристика не позволит ротору разогнаться до подсинхронной скорости. Поэтому для облегчения пуска синхронного двигателя лучше снять всякую нагрузку с приводного вала.

Это обстоятельство и ограничивает сферы применения синхронных двигателей. Они используются в мощных приводах, работающих продолжительное время при постоянной нагрузке, без частых пусков и остановов.

Это может быть привод шахтной вентиляционной установки, привод крупного насосного агрегата, привод электромашинного преобразовательного агрегата. Преимущества синхронных приводов здесь в том, что они могут работать с очень высоким коэффициентом мощности, а для мощных приводов это решающий фактор.

Пуск синхронных двигателей — Энциклопедия по машиностроению XXL

Пуск синхронного двигателя. Пуск синхронного двигателя может быть а) асинхронным, б) от вспомогательного двигателя.  [c.536]

Основные параметры при асинхронном пуске синхронного двигателя следующие.

[c.406]

Запуск синхронных двигателей, как и короткозамкнутых асинхронных, может производиться либо при полном, либо при пониженном напряжении сети. Выбор способа пуска синхронных двигателей определяется теми же соображениями, что и короткозамкнутых асинхронных.  [c.441]


Способы пуска. В настоящее время всегда применяется асинхронный пуск синхронных двигателей.  [c.511]

В последнее время иногда применяется пуск синхронных двигателей с наглухо подключенным возбудителем (в схеме на фиг. 24 отсутствует контактор М и разрядное сопротивление обмотка возбуждения о. в. подключена непосредственно на якорь возбудителя). Этот простой способ пуска применим, если момент сопротивления на валу двигателя в конце пуска не превышает  

[c.512]

Пуск синхронного двигателя. Перед включением масляного выключателя ВМ (см. рис. 176), подающего высокое напряжение к синхронному двигателю ДС, необходимо выполнить следующие подготовительные операции  [c. 277]

Недостатки — сравнительно сложное оборудование и относительно высокая стоимость, так как пуск синхронного двигателя (его разгон до синхронной угловой скорости) связан с применением дополнительного оборудования. Поэтому синхронные электродвигатели применяют в тех случаях, когда к. п. д. дви-ателя и величина os ф имеют решающее значение (например, при больших ощностях в сочетании с редкими пусками и остановами), а также тогда, когда еобходимо строгое постоянство угловой скорости.  

[c.517]

При неподвижном синхронном двигателе действующие два момента от прямого и обратного вращающихся полей равны по величине и противоположны по знаку поэтому для пуска синхронного двигателя требуется внешний привод. В качестве этого привода на электровозе используется главный генератор Г1. При пуске синхронного двигателя главный генератор Г1 подключается к возбудителю (фиг. 120), приводимому в действие вспомогательным преобразователем ВП. При этом обмотка независимого возбуждения генератора Г1 сильно шунтируется омическим сопротивлением, чтобы обеспечить скорость вращения 1 500 об/мин.

Такая скорость в )ащения достигается в течение  [c.630]

Пуск синхронных двигателей может быть осуществлён путём асинхронного пуска или от вспомогательного двигателя-.  [c.310]

Пуск синхронных двигателей в качестве асинхронных может быть осуществлён только в том случае, когда в полюсах двигателя имеется специальная пусковая короткозамкнутая обмотка в виде медных стержней (беличье колесо), уложенных через известные промежутки в полюсных наконечниках и замкнутых на торцевых концах кольцами. Пуск синхронных двигателей в качестве асинхронных должен производиться от пониженного напряжения (30—40% нормального).  

[c.310]

Бедрин Е. Н. Устройство для пуска синхронных двигателей поршневых. компрессоров. — Бюллетень изобретений . Авторское свидетельство № 126171,  [c.155]

В современных моделях экскаваторов с приводом по системе Г-Д для возбуждения генераторов и электродвигателей постоянного тока, а также приводных синхронных двигателей предусмотрены тиристорные преобразователи ТПВ, которые, по сравнению с системами управления на магнитных усилителях, имеют лучшие технико-экономические показатели.

Пуск синхронных двигателей от сети — прямой. На экскаваторах с мощными электродвигателя-466  [c.466]


Компрессорная станция—потребитель электроэнергии первой категории. Отключение питания от энергосистемы либо от автономного источника питания всего на несколько секунд приводит к полному прекращению технологического процесса. В связи с этим основными направлениями работы специалистов газовой промышленности являются направления по устранению недостатков в работе электрооборудования КС, т.е. повышению его надежности. Сравнительная простота обслуживания, быстрота пуска, экономичность — преимущества электропривода по сравнению с газотурбинным приводом. К недостаткам следует отнести полную зависимость от внешнего энергоснабжения, трудность регулирования и недопустимость больших отклонений от расчетных технологических режимов. Работа в условиях Севера выдвигает повышенные требования к фундаментам, технологической обвязке, схеме электроснабжения, надежности средств автоматики, защиты и т.
д. Опыт эксплуатации ГПА с электроприводом СТД-12500 выявил ряд особенностей режимов работы синхронного двигателя, а также существенные недостатки-и недоработки схем автоматического управления и защит электродвигателя. Устранение их очень важно, поскольку на газопроводах продолжается установка таких агрегатов и разрабатываются новые мощностью 25 тыс. кВт. Преимущества электропривода, такие как компактность, простота монтажа и эксплуатации, высокий К.П.Д., стабильная мощность, общеизвестны. Однако низкая  
[c.25]

Привод насоса с синхронным электродвигателем и статическим преобразователем частоты (вентильный электропривод) состоит из статического преобразователя частоты с естественной коммутацией, синхронного неявнополюсного электродвигателя и возбудителя с системой управления (рис. 4.27), Синхронный двигатель более надежен по сравнению с асинхронным и обладает высоким пусковым моментом и малыми пусковыми токами, чем обеспечивается пуск ГЦН из турбинного режима.  [c. 131]

В синхронных двигателях, делающих 250 об/мин, пусковой ток при пуске от номинального напряжения равен 2,5/ у в двигателях с 240— 450 об/мин — 3/дг в двигателях более высоких скоростей равен (4 -ь 7) /дг.  [c.20]

Пусковой ток синхронных и короткозамкнутых двигателей может быть уменьшен понижением напряжения при пуске. В коротко-замкнутых двигателях это выполняется автотрансформатором или переключением обмоток статора на время пуска с треугольника на звезду. В синхронных двигателях для уменьшения пускового тока применяются 1) пуск через автотрансформатор 2) пуск через реактор 3) комбинированный пуск через автотрансформатор и реактор 4) пуск от полного напряжения включением части параллельных статорных обмоток. Нужно иметь в виду, что как в синхронных, так и в короткозамкнутых двигателях при уменьшении пускового напряжения (пускового тока) пусковой момент уменьшается примерно пропорционально квадрату напряжения. Лишь в тех случаях, когда короткозамкнутые и синхронные двигатели невозможно применить по условиям пуска или использования маховых масс, приходится устанавливать двигатели с кольцами.[c.20]

Автоматизация ускорения по частотному принципу. Этот принцип практически используется для асинхронных двигателей с кольцами и для синхронных двигателей. В роторе двигателей того и другого типа при пуске  [c.67]

Автотрансформатор применяется для понижения напряжения при пуске синхронных н асинхронных двигателей и для других целей.  [c.393]

Пусковые характеристики. Синхронный двигатель пускается как асинхронный, т. е. при пуске ротор не возбуждается постоянным током, а вращающий момент создается взаимодействием токов обмотки статора и пусковой обмотки, причем ток в пусковой обмотке создается благодаря трансформаторной связи обеих упомянутых обмоток.  [c.406]

При прямом пуске после подключения статора синхронного двигателя к сети последний разворачивается в асинхронном режиме с замкнутой на сопротивление обмоткой возбуждения до под-синхронной скорости. Затем обмотка возбуждения подключается к источнику постоянного тока,и двигатель втягивается в синхронизм. При пуске с пониженным напряжением возбуждение может включаться либо на ступени пониженного напряжения (легкий пуск), либо после подключения статора к полному напряжению сети (тяжелый пуск). В отдельных случаях запуск синхронных двигателей производится с наглухо подключенным возбудителем.  [c.441]


Прямой пуск короткозамкнутых двигателей. Коротко-замкнутые асинхронные двигатели обычно пускаются непосредственно от сети на полное напряжение. Начальный пусковой момент М и начальный пусковой ток 1 короткозамкнутых двигателей при пуске под полным напряжением колеблются в зависимости от синхронной скорости вращения, мощности и формы исполнения ротора.  [c.508]Электрический генератор имеет мощность 15 000 ква. Пусковой двигатель четырехполюсный. Мощность, потребляемая для пуска установки, составляет 2—3% от номинальной мощности установки, и двигатель работает не более 3—5 минут. После окончания пуска этот двигатель отсоединяется от вала газовой турбины. Он служит также для разгона электрического генератора до полной скорости, когда последний используется без газовой турбины в качестве синхронного компенсатора. В этом случае двигатель соединяется с валом электрического генератора через зубчатую передачу, включающую в себя и магнитную синхронизирующую муфту фирмы Зульцер, которая дает возможность производить соединение и разъединение валов во время работы. Эта муфта и двойная зубчатая передача позволяют переходить от выработки активной мощности к выработке реактивной мощности и останавливать газовую турбину без  [c.90]

Обмотки возбуждения синхронных двигателей и синхронных компенсаторов при пуске  [c.200]

Начальный пусковой ток асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором частотой 50 Гц, мощностью более 0,6 кВт и синхронных двигателей при асинхронном пуске  [c.202]

Защита и блокировка. Защита синхронного двигателя от коротких замыканий осуществляется максимальными реле масляного выключателя при пуске двигателя эта защита шунтируется контактами реле времени РВП.[c.285]

Электроприводы с электромагнитными муфтами. Применение муфт позволяет разделить пуск двигателя и механизмов, уменьшить время протекания пускового тока, устранить удары в механических передачах, ограничить перегрузки и проскальзывание ленты конвейеров или колес тележек на путях и обеспечить плавность разгона механизмов. Использование муфт позволяет применять без ограничения мощности двигатели с короткозамкнутым ротором и синхронные двигатели с асинхронным пуском. Резкое уменьшение пусковых потерь в двигателях снимает ограничения по допустимому числу включений. Уменьшается износ ленты конвейеров, колес тележек, шестерен редукторов и т. д.  [c.55]

Пу.ск о в а я обмотка (беличья клетка) — короткозамкнутая стержш ее закладываются в пазы полюсных башмаков н замыкаются с торцов сегментами. Служит для пуска синхронных двигателей.  [c.404]

На фиг. 8 приведена схема прямого пуска синхронного двигателя низкого напряжения. Наиболее ответственным узлом схемы является реле подачи возбуждения РПВ, включающее контактор возбуждения М при достижении двигателем нодсинхронной скорости. В процессе пуска обмотка возбуждения включена на якорь возбудителя последова-гельно с большим сопротивлением СГ. При нажатии кнопки Пуск включится контактор Л, подключая статор двигателя к сети. После этого включается РПВ и своим н. 3. контакто.м размыкает цепь  [c.442]

На фиг. 6 приведена схема прямого пуска синхронного двигателя низкого напряжения. Наиболее ответственным узлом схемы является реле подачи возбуждения РПВ, включающее контактор возбуждения М при достижении двигателем подсинхронной скорости. В процессе пуска обмотка возбуждения включена на якорь возбудителя последовательно с большим сопротивлением СГ. При нажатии кнопки Пуск включится контактор Л, подключая статор двигателя к сети. После этого включается РПВ и своим НЗ контактом размыкает цепь катушки контактора М, а вторым НО контактом включает реле РБ. При достижении двигателем подсинхронной скорости реле РПВ отпадает, включая кон-  [c.546]

Пуск главного преобразовательного агрегата машинист осуществляет поворотом рычага Пуск синхронного двигателя , все дальнейщие операции пуска продолжаются автоматически. Окончание пуска сигнализируется потуханием лампочки.  [c.631]

Схема работает следующим образом пусть сначала вводят в действие двигатель КА2 затем относительно этого двигателя с заданным углом сдвига осуществляют пуск других синхронных двигателей. Переключатели П на всех установках должны находиться в положении 2. Реле РУС2 закорочено, и его контакты разомкнуты в цепи промежуточного реле РП. При этом автоматическая подача возбуждения при пуске синхронного двигателя определяется только работой реле подачи возбуждения РПВ (типа РЭ-100), снабженного двумя катущками и демпферной гильзой.  [c.123]

Нерегулируемый с редкими пусками мощностью более 80 кВт Синхронные двигатели Компрессоры, насосы (нерегулируемые), дви-гател ь-геиераторы, непрерывные нерегулируемые прокатные станы  [c. 125]

При анализе переходных и установившихся процессов в синхронных электродвигателях используются допущения, аналогичные рассмотренным применительно к асинхронным двигателям. Электродвигатель считается явнополюсным, имеющим короткозамкнутую демпферную обмотку, используемую при прямом (асинхронном) пуске. Уравнения электромеханических переходных процессов в синхронных двигателях принято составлять в координатных осях d, q, О, неподвижных  [c.27]


Выбор электрического типа двигателя переменного тока с нерегулируемой скоростью. По экономическим соборажениям для приводов с нерегулируемой скоростью, которые не рассчитываются на большую частоту пуска в ход, следует применять исключительно двигатели переменного (трёхфазного) тока одного из следующих трёх электрических типов 1) короткозамкнутые асинхронные 2) синхронные 3) асинхронные с кольцами. Выбор решается экономическими соображениями с учётом влияния коэфициента мощности ( os электрической энергии. В отношении os синхронный двигатель, работающий при os р = = 1 или os ip = 0,8 при упреждающем токе. Преимущество короткозамкнутого двигателя заключается в более простой конструкции и, следовательно, в меньшей первоначальной стоимости. В современной практике в основном применяются короткозамкнутые и синхронные двигатели. При мощностях примерно до  [c.19]

Прибор включается тумблером Т (рис. 30, б), возможен также дистанционный луск прибора с помощью кнопки К, замыкающей цепь соленоида С, воздействующего на блокировочные контакты пусков К2 или для ст- ключения двигателей Д, при этом загорается лампочка Л. Синхронный двигатель Д вращает расцределитель-ный вал через редуктор, храповой расцепляющий механизм и четырехступенчатую коробку скоростей. Кулачки, расположенные на расдределительном валу, сбрасывают и взводят защелки быстродействующих путевых, выключателей левый кулачок сбрасывает защелку, а правый — взводит. Путевые выключатели через электрические контакты Ki замыкают и размыкают электрическую цепь. Прибор подключается к сети напряжением 127 в, частотой 50 гц, потребляемая М0Щ Н0Сть 50 вт, вес прибора не более 10 кг.  [c.87]

Опыты обращения перестановочнолопастного насоса в турбину производились в 1940 г. на одной из насосных станций канала имени Москвы [Л. 127]. Здесь осевой насос диаметром 2,5 м, с синхронным двигателем 8 3 000 кет, при оборотности 214, при напоре до 8,5 м подает 25 м /сек. При пуске его в качестве турбины с той же оборотностью он при напоре 8,2 м пропускал расход 18 25 м 1сек и давал мощность 1 300 ( 500 кет при к. п. д. 80-г 60%.  [c.231]

Нерегулируемые с редкими пусками мощностью от 80 кет и выше Синхронные двигатели Компрессоры, насосы (нерегулируемые), двигатель-генераторы, непрерывные нерегулируемые лрокатные ст .ны  [c.125]

Схема электропривода механизма подъема ковша. Подъемный механизм (рис. 179, а) приводится в действие двумя двигателями ДП1 и ДП2, включенными последовательно в цепь якоря 1 енера-тора подъема ГП. Перед пуском двигателей должны быть включены пакетный выключатель ВТП тормозов (установлен на щите управления), автоматы 18А (см. рис. 181), 1А и 2А двигателей вентиляторов подъемных двигателей (контакты 2Л в цепи контактора 1Л замкнуты, так как при запуске синхронного двигателя включается автомат ЗА).  [c.289]

Электроагрегаты АБ-4-0/230М1 (см. табл. 8.2) являются источниками переменного однофазного тока со стартерным пуском карбюраторного двигателя. В состав агрегата входят двигатель, генератор, блок аппаратуры, блок приборов, ТБ, рама, каркас, кожух, АБ, комплект ЗИП. На корпусе генератора стоит блок 3 (рис. 12.4) аппаратуры, в котором размещены аппаратура управления и регулирования. На корпусе блока аппаратуры смонтирован блок 2 приборов. Над генератором расположен ТБ. Через амортизаторы к раме агрегата прикреплена штатная АБ. В агрегате установлен двигатель УД-25Г (см. табл. 3.3). С двигателем сочленен синхронный генератор ГАБ-4-0/230 (ем. табл. 3.4).  [c. 205]

Дизель можно пустить также, используя тяговый генератор в режиме синхронного двигателя. При этом к обмоткам статора, как и при асинхронном пуске, подводится питание от полупроводникового инвертора с постепенным повышением напряжения и частоты, начиная с нулевых значений. В обмотке возбуждения поддерживается постоянное значение тока. Ротор первых оборотов вращается синхронно с полем статора. Управление тиристорами инвертора должно быть согласовано с мгновенным положением ротора, для чего в систему регулирования вводится специальный датчик, что, естественно, ее несколько усложняет. При опытных пусках дизеля тепловоза 2ТЭП6 пусковой ток аккумуляторной батареи был меньше, чем при пуске со стартером постоянного тока при меньшей продолжительности пуска.  [c.95]

Силиконы применяются и для смазки синхронных двигателей,, ночных приборов, реле времени, спидометров, инструментов, втулок из пористых бронз. Имея низкую температуру застывания и практически малоизменяемую вязкость, эти масла обеспечивают точность, надежность работы приборов и стабильность их показаний при различных рабочих и температурных режимах работы, например при пуске машин и после продолжительной работы, когда происходит их разогревание.[c.41]


Синхронный электродвигатель презентация, доклад

Текст слайда:

СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Асинхронный пуск синхронного электродвигателя предполагает расположение дополнительной короткозамкнутой обмотки в полюсных наконечниках полюсов ротора. Это необходимо, чтобы обеспечить во время пуска вывод чрезмерно большой Э.Д.С., образующейся в обмотке (1), что является возможным благодаря замыканию рубильника (2) на соединение (3). Благодаря тому, что магнитное поле, возникающее в результате включения напряжения трехфазной сети в обмотке статора (4), пересекает короткозамкнутую обмотку (пусковую обмотку), находящуюся в полюсных наконечниках ротора, индуктируются токи.
Действие этих токов в сочетании с вращающимся полем статора, запускают во вращение ротор, который постепенно набирает обороты. Достигнув 95-97% количества оборотов рубильник (2) ротора переходит в состояние, которое вынуждает обмотку ротора включить сеть постоянного напряжения.

Асинхронный пуск синхронного электродвигателя не лишен недостатков, точнее сказать, недостатка, которым является большой пусковой ток, который по значению может превышать в 7 раз рабочий ток.

Столь высокое значение пускового тока является причиной падения напряжения в сети, что негативно сказывается на функционировании других потребителей энергии. Одним из наиболее распространенных вариантов решения упомянутого недостатка является использование автотрансформатора для понижения напряжения, а также использование тиристорных возбудителей для пуска синхронных электродвигателей, которые отличаются высоким К.П.Д. Именно высокое значение К.П.Д. во многом определило выбор тиристорных возбудителей в качестве комплектов большей части выпускаемых синхронных электродвигателей крупных размеров. К тому же, применение тиристорных возбудителей позволяет автоматизировать процесс подачи возбуждения синхронному двигателю. Автоматизация может быть реализована 2-мя способами: подача возбуждения синхронному двигателю в функции скорости и подача возбуждения синхронному двигателю в функции тока. При этом контроль подачи возбуждения синхронному двигателю в функции тока осуществляется с помощью реле тока.

Высоковольтный пуск 6-10 кв — ЧЭТЗ

  • пределы ограничения пускового тока (1-4) I ном. двигателя;
  • пределы регулирования времени пуска двигателя 5-90 с.;
  • перегрузочные характеристики УППВЭ, определяющие допустимое значение пускового тока двигателя в зависимости от времени пуска при наибольшей температуре окружающей среды +40°С в соответствии с рис. 1.

Принцип действия.

В настоящее время в мировой практике используются два алгоритма управления устройства плавного пуска: разгон по заданной пользователем диаграмме напряжения или тока в функции времени. В устройствах УППВЭ применяется последний, как наиболее надежный и простой способ технической реализации, не требующий установки сложных и габаритных датчиков напряжения.

В устройствах УППВЭ, так же, как и в аналогичных устройствах ведущих зарубежных фирм, различаются два основных вида нагрузки — легкая и высокоинерционная. Легкой нагрузкой являются пуски насосов, вентиляторов и т.п., для которых рекомендуют пусковые диаграммы с начальным скачком напряжения до 30% и максимальным ограничением тока до 300%, а время разгона — около 5 с (кривая 1 на рис. 3 а, б). Высокоинерционной нагрузкой являются центрифуги, крупные вентиляторные установки и т.п., для которых рекомендуют пусковые диаграммы с начальным скачком напряжения до 50% и ограничением тока до 400% при времени разгона около 20 с (кривая 2 на рис. 3 а, б). Предлагаются также более сложные диаграммы управления с увеличением времени пуска до 30 с и более.

Кроме управления пуском, в устройствах УППВЭ возможно по желанию заказчика, предусмотреть управление торможением различных механизмов, например насосов. Это осуществляется путем снижения напряжения, подаваемого на двигатель, с заданным темпом. При этом скорость вращения двигателя соответственно уменьшается (рис. 4). Выбирая определенное время торможения в насосных установках (15-30 с), добиваются исключения гидравлического удара и быстрого прекращения тока через двигатель после закрытия обратного клапана насоса. Это осуществляется снятием напряжения в конце торможения. В результате ток через двигатель прекращается почти сразу после закрытия обратного клапана.

УППВЭ позволяет

Отличия от конкурентов

  • значительно уменьшить:
    — пусковой ток двигателя с возможностью формирования по требуемой характеристике;
    — провалы напряжения сети при пуске двигателей в сетях с ограниченной мощностью;
    — электродинамические усилия на обмотки двигателя и ударные механические воздействия на приводные механизмы при пуске;
  • снять ограничения по числу пусков двигателя и, тем самым, рационально и экономично использовать оборудование с учетом, как технологических потребностей, так и суточного графика тарифов на электроэнергию, а также удлинить межремонтные промежутки оборудования;
  • осуществлять управление торможением двигателя. Это обеспечивает продление срока службы двигателей и вращаемых ими механизмов, повышение надежности их работы и сокращение потребления электроэнергии за счет возможности отключения оборудования на время его непроизводительного использования с последующим включением.
  1. Наличие в шкафу силовой защитной аппаратуры позволяет исключить вводную высоковольтную ячейку, что уменьшает габариты устройства по сравнению с аналогичными устройствами. Шкаф УППВЭ содержит модульные высоковольтные выкатные тиристорные блоки с устройствами защиты от перенапряжений, вакуумный выключатель, два разъединителя (на входе и выходе), терминалы управления и защиты, датчики тока.
    Кроме этого, имеется исполнение шкафа УППВЭ без выключателя со встроенным контактором для создания «безопасной» схемы.
  2. Простота в обслуживании и изготовлении устройств на различные напряжения: 3; 6; 10 кВ обеспечивающиеся модульной системой УППВЭ. Модульные выкатные тиристорные блоки выполнены на охладителях из стандартного алюминиевого профиля. Конструкция модульных блоков позволяет исключить возможность КЗ, которое может вызвать пробой тиристоров.
  3. Исключение влияние помех и выдачи недостаточной для включения длительности импульсов (подачу на тиристор части импульса управления), что особенно важно при последовательном включении приборов и обеспечивается системой формирования управляющих импульсов, подаваемых на тиристоры,
  4. Возможность последовательного группового пуска до 10 электродвигателей и более низкую стоимость по сравнению с импортными аналогами.
  5. Возможность построения систем АСУТП посредством связи устройства УППВЭ с верхним уровнем по каналу RS-485 через контроллер, встроенный в шкаф автоматики с различными алгоритмами запуска и постоянной диагностике процессов.

Технические данные

Параметры

 

Состав УППВЭ

Номинальное напряжение двигателей, кВ

6; 10; (3)*

шкаф УППВЭ;пульт управления ПУ;шкаф автоматики ША;высоковольтные камеры КСО-299
с вакуумным контактором.
Диапазон мощностей двигателей, МВт

0,2-12,5

Пределы ограничения пускового тока

(1 -4) Iном.дв.

Напряжение питания цепей управления, трехфазное, В

100,380

Регулируемое время пуска, с

5…60

Степень защиты

IP 20

Климатическое исполнение

УХЛ4, 04

Габаритные размеры шкафа Ш х В х Г, мм

1500×2385(2152)*х1340

Масса, кг

600 н-1200

Устройства УППВЭ при помощи программного управления позволяют заказчику осуществлять формирование требуемых пусковых диаграмм тока.

Комплект поставки определяется заказчиком в зависимости от функционального назначения и предусматривает различные исполнения:

  • для пуска одиночного двигателя;
  • для пуска группы двигателей.

Управление пуском единичного электродвигателя осуществляется со встроенного в шкафу УППВЭ пульта управления. Запуск группы электродвигателей производится от пульта управления оператора, содержащего мнемосхему, специализированный контроллер и приборы.

Пример для пуска десяти двигателей с питанием от двух вводов показан на рис.1. Система позволяет осуществлять плавный, либо прямой пуск выбранного двигателя с управлением от контроллера. При данной системе управления исключаются аварийные ситуации, связанные с ошибочными действиями персонала.
Стоимость системы запуска двигателей от устройств УППВЭ в несколько раз ниже стоимости аналогичной системы с частотным преобразователем.

 

 

 

 

Различные методы запуска синхронного двигателя

Общий метод запуска синхронного двигателя

: Поскольку мы уже знаем, что синхронный двигатель не запускается самостоятельно, и мы уже обсуждали wh y, синхронный двигатель не запускается самостоятельно . Итак, вот общий метод для запуска синхронного двигателя.

1. Трехфазная обмотка получает трехфазное питание переменного тока. Теперь создается вращающееся магнитное поле, которое вращается с синхронной скоростью Ns об/мин.

2. Теперь заставьте ротор вращаться в направлении вращающегося магнитного поля со скоростью, очень близкой к синхронной скорости, используя внешнее оборудование, такое как дизельный двигатель.

3. Теперь включите источник постоянного тока, подаваемый на ротор, чтобы образовались полюса ротора. Теперь есть два поля, одно из которых представляет собой вращающееся магнитное поле, создаваемое статором, а другое создается ротором, который физически вращается почти одновременно. скорость как у вращающегося магнитного поля.

4.В определенный момент оба поля магнитно заблокированы. Поле статора синхронизирует поле ротора. Теперь мы можем удалить внешнее устройство, используемое для вращения ротора. Но ротор будет продолжать вращаться с той же скоростью, что и вращающееся магнитное поле. поле, т.е. Нс благодаря магнитному запиранию .


Ключевой момент: Таким образом, основной смысл этого обсуждения заключается в том, чтобы запустить синхронный двигатель , ему требуется какое-то устройство для вращения ротора со скоростью, очень близкой или равной синхронной скорости.

Необходимо прочитать:

Методы запуска синхронного двигателя:

Мы должны подумать об альтернативе вращения ротора со скоростью, почти равной скорости синхронного двигателя. Таким образом, это может быть возможно путем использования различных методов запуска синхронного двигателя . Ниже приведены различных метода запуска синхронного двигателя. .

1. Использование моторов Pony

2. Использование демпферной обмотки

3. В качестве контактного кольца Асинхронный двигатель

4. Использование небольшой машины постоянного тока, соединенной с ней

1.
Использование двигателей пони:

В этом методе некоторые внешние устройства, такие как небольшой асинхронный двигатель, используются для приближения ротора к синхронному двигателю. Это внешнее устройство называется Пони-двигатель .

Когда ротор достигает синхронной скорости, включается возбуждение постоянного тока на ротор. Через некоторое время развивается синхронизм, и тогда маломощный двигатель отключается.Благодаря синхронизму промоутер продолжает вращаться как синхронный двигатель.
2. Использование демпферной обмотки:
В синхронном двигателе мы имеем обычную обмотку возбуждения, и вдобавок к этому дополнительная обмотка, состоящая из медных стержней, размещена в пазах на торцах полюсов. Эти стержни закорочены с помощью концевых колец. Эта дополнительная обмотка на роторе называется демпферной обмоткой . Эта обмотка, поскольку она короткозамкнута, действует как короткозамкнутая обмотка ротора асинхронного двигателя.Принципиальная схема этой демпферной обмотки показана на рисунке ниже.



          После возбуждения статора трехфазным источником питания двигатель начинает вращаться как асинхронный двигатель на субсинхронной скорости. Затем постоянный ток питание подается на обмотку возбуждения. В определенный момент двигатель включается в синхронизм и начинает вращаться с синхронной скоростью. Поскольку ротор вращается с синхронной скоростью, относительное движение между демпферной обмоткой и вращающимся магнитным полем равно нулю.Следовательно, когда двигатель работает как синхронный двигатель, в демпферной обмотке не может быть ЭДС индукции.

Таким образом, демпферная обмотка активна только при пуске, чтобы запустить двигатель как асинхронный двигатель при пуске. После этого она отключается от цепи. ток при запуске, поэтому пускатели асинхронных двигателей, такие как звезда-треугольник, автотрансформатор и т. д., используются для запуска синхронного двигателя в качестве асинхронного двигателя.
3. В качестве асинхронного двигателя с контактным кольцом:
Вышеупомянутый метод запуска синхронного двигателя в качестве асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором не обеспечивает высокого пускового момента. Поэтому для достижения этого вместо замыкания демпферной обмотки он предназначен для формирования трехфазной обмотки, соединенной звездой или треугольником.

Три конца этой обмотки выведены через токосъемные кольца. Тогда внешний реостат можно включить последовательно с цепью ротора. Таким образом, когда статор возбуждается, двигатель запускается как асинхронный двигатель с контактными кольцами и благодаря сопротивлению, добавленному в ротор, обеспечивает высокий пусковой крутящий момент.

Затем сопротивление постепенно отключается по мере того, как двигатель набирает скорость. Когда двигатель достигает скорости, близкой к синхронной, d.c. на ротор подается возбуждение, затем двигатель приводится в синхронизм и начинает вращаться с синхронной скоростью . Демпферная обмотка закорачивается закорачиванием контактных колец.

Добавленное в ротор начальное сопротивление не только обеспечивает высокий пусковой момент, но и ограничивает высокий пусковой ток. Следовательно, он действует как пускатель сопротивления ротора. Синхронный двигатель , запускаемый этим методом , называется асинхронным двигателем с контактными кольцами, как показано на рисунке ниже.



          Из приведенного выше рисунка видно, что та же трехфазная обмотка ротора действует как обычная обмотка ротора за счет короткого замыкания двух фаз. От положительной клеммы ток «I» течет по одной из фаз, которая делится на две другие фазы в начальной точке по 1/2 через каждую, когда переключатель нажат на d.в. сторона предложения.

Необходимо прочитать:
4. Использование небольшой машины постоянного тока:
Часто большие синхронные двигатели снабжаются спаренной машиной постоянного тока. Эта машина используется в качестве двигателя постоянного тока для вращения синхронного двигателя с асинхронной скоростью. Затем обеспечивается возбуждение ротора. Как только двигатель начинает работать как синхронный двигатель, та же машина постоянного тока действует как генератор постоянного тока, называемый возбудителем. Поле синхронного двигателя затем возбуждается самим этим возбудителем.

Вывод:
           Теперь здесь мы обсудили различные методы запуска синхронных двигателей . Вы можете скачать этот пост в формате pdf, ppt.

Комментарий ниже для любых запросов.

Способы пуска синхронного двигателя


     Устройство, которое преобразует электрическую энергию в механическую, работающую с синхронной скоростью, называется синхронным двигателем. Его скорость постоянна независимо от нагрузки. Это машина с двойным возбуждением, потому что ее обмотка возбуждения возбуждается от отдельного источника постоянного тока.Но синхронный двигатель не является самозапускающимся. Средний крутящий момент синхронного двигателя равен нулю при пуске. Для чистого среднего крутящего момента необходимо вращать ротор со скоростью, очень близкой к синхронной скорости. Это возможно с помощью различных методов на практике.

     Для запуска синхронного двигателя используются следующие методы:

Использование двигателей Pony:

     Используя маленькие пони-двигатели, такие как небольшой асинхронный двигатель, мы можем запустить синхронный двигатель.
Этот небольшой асинхронный двигатель соединен с ротором синхронного двигателя. Функция этого асинхронного двигателя состоит в том, чтобы привести ротор синхронного двигателя к синхронной скорости.

     Как только ротор достигает синхронной скорости, вспомогательный двигатель отсоединяется от ротора. Синхронный двигатель продолжает вращаться с синхронной скоростью, подавая постоянный ток. возбуждение ротора через контактные кольца. Следует помнить, что двигатель, используемый в качестве пони-двигателя, должен иметь меньшее количество полюсов, чем используемый синхронный двигатель.

Использование небольшой машины постоянного тока:

     В приведенном выше методе мы видим небольшой асинхронный двигатель для запуска двигателя. Здесь мы используем постоянный ток. двигатель вместо асинхронного двигателя, чтобы привести двигатель к синхронному двигателю.

     Как только d.c. двигатель приводит ротор синхронного двигателя к синхронной скорости. Двигатель начинает действовать как двигатель постоянного тока. генератора и начинает подавать возбуждение на обмотку возбуждения синхронного двигателя.

Использование демпферной обмотки:

     Когда на синхронный двигатель подается трехфазное питание, он не запускается.Чтобы запустить его, на ротор помещаются медные стержни, замкнутые на обоих концах (аналогично ротору с короткозамкнутым ротором асинхронного двигателя), эти стержни или обмотка известны как «демпферная обмотка».

     Теперь, когда подается питание, обмотка возбуждения создает вращающееся магнитное поле. За счет используемой демпферной обмотки ротор начинает вращаться как асинхронный двигатель, т. е. с меньшей синхронной скоростью при пуске. Однажды d.c. возбуждение подается на обмотку возбуждения, после чего двигатель приводится в синхронизм.


     Демпферная обмотка используется для пуска двигателя и, следовательно, может использоваться только для целей пуска. Поскольку, когда ротор вращается с синхронной скоростью, относительное движение между демпферной обмоткой и вращающимся магнитом будет равным, и, следовательно, ЭДС индукции и ток будут равны нулю.
Демпферная обмотка будет вне цепи.

В качестве асинхронного двигателя с контактными кольцами (синхронный асинхронный двигатель):

     В этом методе внешний реостат соединяется с ротором через контактные кольца.Здесь концы демпферной обмотки выведены из двигателя и соединены либо в звезду, либо в треугольник. Реостат включен последовательно с ротором. При запуске высокое сопротивление подключается к ротору для ограничения тока, потребляемого двигателем. Поскольку двигатель запускается как асинхронный двигатель с контактными кольцами при запуске, он потребляет большие токи.

     Когда двигатель набирает скорость, сопротивление цепи ротора постепенно отключается. Когда скорость приближается к синхронной скорости, постоянный ток возбуждение передается на ротор, и он приводится в синхронизм.


     На приведенном выше рисунке показан реостат, соединенный с контуром ротора через контактные кольца. Из рисунка видно, что при подаче постоянного тока ток «I» протекает через положительную клемму, затем он делится как «I/2» через каждую фазу в точке звезды.

     Из этих методов демпферная обмотка является наиболее распространенным способом пуска синхронного двигателя.

Ссылка —


Как запустить синхронный двигатель?

В этой статье мы поговорим о методах запуска синхронных двигателей.

Методы запуска синхронных двигателей:

Синхронный двигатель не имеет момента самозапуска, и двигатель должен быть сначала доведен до синхронной скорости с помощью каких-либо внешних средств, прежде чем он сможет работать с углом нагрузки δ.

Различные методы пуска синхронных двигателей описаны следующим образом:

1. Из DC Источник:

Если имеется источник питания постоянного тока и комбинированный двигатель постоянного тока, синхронный двигатель подключается и запускается с помощью комбинированного двигателя постоянного тока.Скорость двигателя постоянного тока регулируется регулятором скорости. Затем синхронный двигатель возбуждается и синхронизируется с сетью переменного тока. В момент синхронизации синхронный двигатель включают в сеть переменного тока, а двигатель постоянного тока либо отключают от сети постоянного тока, либо усиливают поле машины постоянного тока до тех пор, пока она не начнет работать как генератор. Теперь синхронная машина работает как двигатель от сети переменного тока, а машина постоянного тока действует на нее как нагрузка.

Синхронный двигатель также можно запустить с помощью возбудителя, установленного на выступающем кронштейне синхронного двигателя и удлинителе вала.Здесь снова доступный источник постоянного тока управляет возбудителем как двигателем в течение пускового периода; затем, после того как синхронная машина разогнана и синхронизирована, возбудитель принимает на себя свою обычную функцию.

2. С помощью двигателя переменного тока:

Небольшой асинхронный двигатель с прямой связью, называемый пони-двигателем, можно использовать для пуска синхронного двигателя, если только двигатель не требуется для пуска с моментом полной нагрузки. Асинхронный двигатель часто имеет на два полюса меньше, чем синхронный двигатель, и поэтому способен повышать скорость последнего до синхронной скорости.

Перед переключением питания переменного тока на синхронный двигатель его необходимо синхронизировать с шинами. После установления нормальной работы маломощный двигатель иногда отсоединяется от синхронного двигателя. Этот метод не очень удовлетворителен и не подходит для промышленных нужд. Современные машины обычно самозапускающиеся и устроены так, чтобы запускаться как асинхронные двигатели.

3. С помощью демпферных решеток на полюсах:

Синхронный двигатель выполнен самозапускающимся за счет специальной обмотки на полюсах ротора, известной как демпферная обмотка или обмотка с короткозамкнутым ротором.Обмотка демпфера состоит из короткозамкнутых медных стержней, встроенных в лицевую сторону полюсов возбуждения. Подача переменного тока на статор создает вращающееся магнитное поле, которое заставляет ротор вращаться, поэтому вначале синхронный двигатель, снабженный демпферной обмоткой, запускается как асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.

Возбудитель перемещается вдоль ротора. Когда двигатель достигает примерно 95% синхронной скорости, обмотка ротора подключается к клеммам возбудителя, и ротор магнитно блокируется вращающимся полем статора, и двигатель работает как синхронный двигатель.

Преимущества:

При перегрузке двигатель не останавливается, а продолжает работать как асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. Когда скорость падает немного ниже синхронной скорости из-за перегрузки, в короткозамкнутой обмотке ротора, называемой демпферной обмоткой, индуцируется ЭДС. Благодаря этой ЭДС создается крутящий момент, при котором двигатель продолжает работать даже без нагрузки.

Недостатки:

Поскольку сопротивление обмотки демпфера низкое, то при запуске он потребляет большой ток от питающей сети.

Во избежание большого пускового тока, потребляемого от питающей сети, синхронный двигатель обычно запускается как асинхронный двигатель с контактными кольцами. Обмотка ротора включается последовательно с тройным реостатом в момент пуска перекидным выключателем. Цепь ротора замыкается, и в цепи ротора индуцируется ЭДС, как в роторе асинхронного двигателя с контактными кольцами.

Когда двигатель достигает синхронной скорости, перекидной переключатель помещается сбоку от клемм возбудителя, и питание постоянного тока проходит через обмотку ротора.Во время работы ротор действует как ротор синхронного двигателя. Следовательно, двигатель работает как синхронный двигатель. Если пуск и возбуждение выполняются автоматически, двигатель называется автосинхронным двигателем.

Меры предосторожности при запуске синхронных двигателей:

При запуске синхронного двигателя обмотка возбуждения должна быть отсортирована по подходящему сопротивлению, чтобы индуцированное напряжение распределялось по всей обмотке и ни одна часть не могла подвергаться воздействию высокого напряжения, индуцированного во всей обмотке.

Другим способом устранения опасности пробоя изоляции обмотки возбуждения из-за наведенного в ней высокого напряжения является разделение обмотки возбуждения на несколько секций в пусковой период. В то время как ЭДС все еще индуцируется в катушках возбуждения, количество последовательно соединенных катушек уменьшается, так что величина ЭДС, индуцируемой в любой секции, остается в безопасных пределах. Секционирование обмотки возбуждения может быть выполнено с помощью переключателя с центробежным приводом, который поддерживает секционирование цепи возбуждения до тех пор, пока ротор не будет вращаться с близкой к синхронной скоростью.

Обзор запуска синхронного двигателя

— Engineers Edge

Обзор запуска синхронного двигателя

Меню промышленных электродвигателей и генераторов
Поставщик синхронных двигателей

Обзор запуска синхронного двигателя

Синхронный двигатель может запускаться двигателем постоянного тока на общем валу. Когда двигатель доводится до синхронной скорости, на обмотки статора подается переменный ток. Двигатель постоянного тока теперь действует как генератор постоянного тока и подает возбуждение постоянного поля на ротор синхронного двигателя. Теперь можно поместить нагрузку на синхронный двигатель. Синхронные двигатели чаще запускаются с помощью короткозамкнутой обмотки, встроенной в торец полюсов ротора. Затем двигатель
запускается как асинхронный двигатель и доводится до ~95% синхронной скорости, в это время подается постоянный ток, и двигатель начинает синхронизироваться. Крутящий момент, необходимый для приведения двигателя в синхронное состояние, называется втягивающим моментом.


Рисунок 1

Как мы уже знаем, ротор синхронного двигателя синхронизируется с вращающимся магнитным полем и должен продолжать работать с синхронной скоростью при всех нагрузках. В условиях холостого хода центральные линии полюса вращающегося магнитного поля и полюса постоянного поля совпадают (рис. 1а). При приложении нагрузки к двигателю происходит смещение полюса ротора назад относительно полюса статора (рис. 1б). Изменений в скорости нет. Угол между полюсами ротора и статора называется углом крутящего момента

.

(a) Если механическая нагрузка на двигатель увеличивается до точки, при которой ротор выходит из синхронизма ([email protected]), двигатель останавливается.Максимальное значение крутящего момента, которое двигатель может развивать без потери синхронизма, называется его тяговым моментом.

Способы пуска синхронного двигателя

Синхронные двигатели не запускаются самостоятельно. Для запуска двигателя следует использовать некоторые дополнительные устройства. По сути, существует два метода запуска синхронных двигателей :

.
  1. Пуск асинхронного двигателя (демпферная обмотка)
  2. Запуск вспомогательного двигателя.

Обмотка пускового клапана

Большинство синхронных двигателей имеют явно выраженные полюса. Обмотка, состоящая из тяжелых медных стержней, установлена ​​в пазах на торцах полюсов. Все эти стержни закорочены вместе на обоих концах ротора.

 

Когда на статор подается трехфазное питание, в воздушном зазоре создается вращающееся магнитное поле, которое индуцирует токи в стержнях, что дополнительно создает магнитный поток. Взаимодействие потоков создает крутящий момент в направлении вращения поля.Другими словами, двигатель запускается как асинхронный, стержни в пазах на полюсах образуют своего рода ротор с короткозамкнутым ротором.

Работа асинхронного двигателя приведет двигатель к почти синхронной скорости. При синхронной скорости относительное движение полюсов поля воздушного зазора и торцевых стержней полюсов отсутствует. При синхронной скорости в стержнях не индуцируется ток, и они не создают крутящего момента. Однако максимальная скорость, развиваемая при работе асинхронного двигателя, очень близка к синхронной скорости, и при включении постоянного тока возбуждения ротор входит в синхронизм.

 

Клеммы обмотки возбуждения обычно замыкают накоротко через резистор во время пуска до тех пор, пока не будет возбуждено поле. Это имеет два преимущества.

  • Во-первых, он защищает изоляцию токосъемного кольца от высокого напряжения переменного тока, возникающего в поле во время пуска.
  • Во-вторых, ток, циркулирующий в обмотке возбуждения, создавал бы небольшой дополнительный ускоряющий момент.

Пуск вспомогательного двигателя

Вспомогательный двигатель может быть шунтирующим двигателем постоянного тока или асинхронным двигателем, имеющим такое же количество полюсов, как у синхронного двигателя, или на два полюса меньше, чем у синхронного двигателя.Работа вспомогательного двигателя состоит в том, чтобы довести синхронный двигатель до синхронной или близкой к синхронной скорости.

 

Вспомогательный двигатель механически соединен с синхронным двигателем. Во время пуска синхронный двигатель не подвергается нагрузке. Следовательно, вспомогательный двигатель должен преодолевать только инерцию синхронного двигателя, и его номинальная мощность может быть намного меньше, чем у запускаемого синхронного двигателя.

 

Когда скорость близка к синхронной скорости, 3-фазное питание включается на якорь и подается постоянный ток на цепь возбуждения синхронного двигателя.Синхронный двигатель входит в такт, его скорость увеличивается до синхронной скорости, и он продолжает работать на этой скорости.

 

Если асинхронный двигатель имеет на два полюса меньше, чем синхронный двигатель, скорость асинхронного двигателя выше, чем синхронная скорость синхронного двигателя. При достижении более высокой скорости питание асинхронного двигателя отключается и включается трехфазное питание синхронного двигателя.

Когда скорость синхронного двигателя почти равна синхронной скорости, его обмотка возбуждения находится под напряжением.Синхронный двигатель входит в синхронизм и начинает работать с синхронной скоростью. Однако в настоящее время этот метод запуска почти не используется. В основном демпферная обмотка используется для запуска синхронного двигателя.

Способы пуска синхронного двигателя

Поскольку синхронный двигатель по своей природе не является самозапускающимся, обычно применяются следующие методы пуска синхронного двигателя :

Пони-двигатель : В этом методе небольшой асинхронный двигатель, известный как пони-двигатель, используется для доведения скорости двигателя до синхронной скорости. После того, как скорость достигает своего синхронного значения, поле постоянного тока включается. Мотор синхронизируется, а затем отключается подача питания на пони-мотор. В некоторых системах пони-двигатель механически развязан.

Пуск синхронного двигателя с помощью пони-двигателя имеет преимущество , заключающееся в низком пусковом токе при пуске. Так как, пусковой двигатель имеет гораздо меньшие размеры. Пони-двигатель имеет на пару полюсов меньше, чем синхронный двигатель.

Демпферная обмотка : Это наиболее распространенный метод пуска синхронного двигателя.В этом методе двигатель запускается как асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором путем обеспечения специальной обмотки на полюсах ротора, называемой демпферной обмоткой.

Демпферная обмотка представляет собой дополнительную обмотку, расположенную со стороны ротора. Конструкция демпферной обмотки показана на рисунке. Эта демпферная обмотка состоит из нескольких медных стержней, вставленных в отверстия, предусмотренные на внешней периферии ротора, а затем замкнутых накоротко этих стержней путем припайки их к концевым кольцам. Эта конструкция аналогична конструкции короткозамкнутого ротора асинхронного двигателя.

Когда синхронный двигатель подключен к трехфазной сети, двигатель запускается как асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. Как только он достигает примерно 95% синхронной скорости, обмотка ротора подключается к сети постоянного тока, и поле ротора блокируется полем статора, и двигатель работает как синхронный двигатель.

Когда ротор вращается с синхронной скоростью, относительная скорость между RMF (вращающимся магнитным полем статора) и ротором равна нулю. Следовательно, ЭДС индукции и ток в демпферной обмотке равны нулю. Поэтому демпферная обмотка неэффективна при вращении ротора с синхронной скоростью , но можно использовать демпферную обмотку для пуска двигателя. Таким образом, демпферная обмотка позволяет запускать синхронный двигатель как двигатель с короткозамкнутым ротором и делает его самозапускающимся.

При запуске в качестве асинхронного двигателя методы пуска такие же, как и для асинхронных двигателей, т. е. методы прямого пуска и пуска при пониженном напряжении. Двигатель потребляет в несколько раз больше номинального тока при низком p.ф. во время пуска, что может потребовать пуска методами пониженного напряжения. Там, где пусковой момент большой, двигатель снабжен фазным ротором, который запускается как асинхронный двигатель с контактными кольцами.

Поле замыкается через сопротивление в момент запуска. Он подключается к источнику постоянного тока только тогда, когда двигатель набирает скорость. Применение тока возбуждения может быть ручным или автоматическим.

Пускатель синхронного двигателя

На приведенном ниже рисунке показана схема с прямым пуском и автоматическим включением возбуждения с помощью частотно-чувствительного реле FR .

Когда двигатель запускается нажатием кнопки «Пуск», M a и M b замыкаются, и через поле двигателя индуцируется ток с частотой сети. Этот ток протекает через реле FR , поскольку дроссель X имеет высокое полное сопротивление и сопротивление сквозному разряду FD . Реле FR быстро срабатывает, оставляя цепь управления контактора FS разомкнутой.

По мере увеличения скорости двигателя частота индуцированного тока через обмотку возбуждения уменьшается, в результате чего увеличивается доля тока, протекающего через дроссель X до тех пор, пока при скорости, близкой к синхронной, не будет хватать тока через реле FR держать его.Реле FR размыкается, поле отключается от разрядного сопротивления и подключается по шине DC . Мотор теперь втягивается в синхронизм.

Следует помнить, что синхронный двигатель не запустится, если во время пуска его поле не будет закорочено подходящим сопротивлением. Кроме того, если цепь возбуждения разомкнется по какой-либо причине, двигатель будет поврежден. Поэтому очень важно поддерживать цепь возбуждения, коллекторные кольца и угольные щетки в хорошем состоянии.

Почему синхронный двигатель не запускается самостоятельно?

Предположим, что количество полюсов статора P = 2, тогда синхронная скорость RMF будет = 3000 об/мин.

Таким образом, полюса статора N 1 и S 1 вращаются со скоростью 3000 об/мин, т. е. очень быстро по часовой стрелке.

Изначально (на старте) ротор находится в произвольном положении, как показано на рис. Предположим, что какой-либо другой первичный двигатель не приводит в движение ротор.

На рисунке показана ситуация в момент времени «A.«Ротор находится в произвольном положении. Полюса статора S 1 и N 1 вращаются по часовой стрелке.

Неподвижный ротор испытывает крутящий момент по часовой стрелке из-за силы отталкивания между одноименными полюсами N 1 – N 2 и S 1 – S 2 .

Ротору требуется время для ускорения по часовой стрелке из-за инерции. Прежде чем ротор сможет разогнаться по часовой стрелке, полюса статора быстро меняют свою полярность.

В момент «В», который наступает через половину периода после момента «А», полюса статора приобрели новую полярность, но ротор все еще находится в прежнем положении.

Теперь неподвижный ротор испытывает крутящий момент против часовой стрелки из-за силы притяжения между разноименными полюсами N 1 – S 2 и S 1 – N 2 .

Таким образом, в случае синхронного двигателя неподвижный ротор подвергается воздействию крутящего момента, который меняет свое направление с очень высокой скоростью, ротор не может реагировать на него из-за своей инерции и, следовательно, остается неподвижным .

Спасибо, что прочитали о «способах пуска синхронного двигателя».

Синхронный двигатель и способы запуска синхронного двигателя

Электрический двигатель в целом представляет собой электромеханическое устройство, которое преобразует энергию из электрической области в механическую. В зависимости от типа входа мы классифицировали его на однофазные и трехфазные двигатели. Среди трехфазных двигателей более широко используются асинхронные и синхронные двигатели. Когда трехфазные электрические проводники размещаются в определенных геометрических положениях (под определенным углом друг к другу), создается электрическое поле. Теперь вращающееся магнитное поле вращается с определенной скоростью, эта скорость называется синхронной скоростью. Теперь, если электромагнит присутствует в этом вращающемся магнитном поле, электромагнит магнитно заперт с этим вращающимся магнитным полем и вращается с той же скоростью, что и вращающееся поле. Синхронные двигатели называются так потому, что скорость ротора этого двигателя такая же, как и вращающееся магнитное поле. По сути, это двигатель с фиксированной скоростью, потому что он имеет только одну скорость, которая является синхронной скоростью, и поэтому нет промежуточной скорости или, другими словами, он синхронизирован с частотой сети.

Почему синхронный двигатель не запускается самостоятельно?

В начальном положении синхронной машины ротор может иметь любое альтернативное положение, как показано здесь.

Когда ротор изначально находится в положении (a):

Один и тот же полюс ротора будет отталкиваться, и ротор будет вращаться против часовой стрелки. Но через некоторое время N-полюс ротора и S-полюс ротора сойдутся лицом к лицу и попытаются притянуться друг к другу.Теперь ротор стремится вращаться по часовой стрелке, но ротор имеет некоторую массу и не может достичь такой высокой скорости (синхронной скорости) по сравнению с вращающимся магнитным полем статора. Следовательно, ротор остается в покое.

Когда ротор изначально находится в положении (b):

Здесь противоположный полюс ротора притягивается, но, как объяснялось ранее, ротор не может немедленно достичь синхронной скорости и остается в покое.

В результате средний крутящий момент, действующий на ротор, равен нулю.Из-за большой инерции ротора ротор не может вращаться вместе с полюсами статора. Отсюда снова создается разность положений магнитной оси, и ротор подвергается быстро изменяющемуся крутящему моменту. Это связано с тем, что скорость, с которой вращается вращающееся магнитное поле, настолько высока, что ротор не может вращаться из исходного положения из-за инерции ротора. Таким образом, в любом случае, каким бы ни было начальное положение ротора, синхронный двигатель не является самозапускающимся.

Методы запуска синхронного двигателя

Однако синхронная машина не запускается самостоятельно. Синхронная машина должна вращаться почти до синхронной скорости статора, прежде чем она сможет «поймать» поле статора и начать вращаться самостоятельно. В основном существует три метода , которые используются для запуска синхронного двигателя:

  • Для уменьшения скорости вращающегося магнитного поля статора до достаточно низкого значения, чтобы ротор мог легко разгоняться и замыкаться вместе с ним в течение одного полупериода вращения вращающегося магнитного поля.Это делается за счет снижения частоты подаваемой электроэнергии. Этот метод обычно используется в случае синхронного двигателя с инверторным питанием, работающего в приводе с регулируемой скоростью.
  • Использовать внешний первичный двигатель для ускорения ротора синхронного двигателя почти до его синхронной скорости, а затем питать ротор и статор. Конечно, следует позаботиться о том, чтобы направление вращения ротора и направление вращения магнитного поля статора были одинаковыми.Этот метод обычно используется в лаборатории: синхронная машина запускается как генератор, а затем подключается к сети питания, следуя процедуре синхронизации или параллельного соединения. Затем питание первичного двигателя отключается, чтобы синхронная машина продолжала работать как двигатель.
  • Использовать демпферные обмотки или амортизирующие обмотки , если они предусмотрены в машине. Демпфирующие обмотки или амортизирующие обмотки предусмотрены в большинстве больших синхронных двигателей, чтобы свести к нулю колебания ротора всякий раз, когда синхронная машина подвергается периодически изменяющейся нагрузке.

Каждый из этих способов пуска синхронного двигателя подробно описан ниже.

1. Пуск двигателя путем уменьшения подачи Частота:

Если вращающееся магнитное поле статора в синхронном двигателе вращается с достаточно низкой скоростью, для ускорения ротора и синхронизации с магнитным полем статора не будет проблем. Тогда скорость магнитного поля статора может быть увеличивается до номинальной рабочей скорости путем постепенного увеличения частоты питания f до нормального значения 50 или 60 Гц.Такой подход к запуску синхронных двигателей имеет большой смысл, но есть большая проблема: откуда мы можем получить питание с переменной частотой? Обычные системы электропитания обычно регулируют частоту до 50 или 60 Гц, в зависимости от обстоятельств. Однако источник напряжения переменной частоты можно было получить от специального генератора только в прежние времена, и такая ситуация была явно непрактичной, за исключением очень необычных или специальных применений привода.

 

Но современные полупроводниковые преобразователи энергии предлагают простое решение этой проблемы.Теперь у нас есть выпрямитель-инвертор и циклопреобразователи, которые можно использовать для преобразования источника переменного тока постоянной частоты в источник переменного тока переменной частоты. Таким образом, с разработкой таких современных твердотельных блоков частотно-регулируемых приводов стало возможным непрерывно контролировать частоту источника питания, подключенного к синхронному двигателю, от долей герца до и даже выше нормальной номинальной частоты. . Если такой частотно-регулируемый привод включен в схему управления двигателем для достижения контроля скорости, то запуск синхронного двигателя очень прост — просто отрегулируйте частоту до очень низкого значения для запуска, а затем поднимите ее до желаемого рабочего значения. частота для нормальной работы.

При работе синхронного двигателя на скорости ниже номинальной, его внутреннее генерируемое напряжение (обычно называемое ЭДС счетчика) EA = K_! будет меньше обычного. Таким образом, напряжение на клеммах, подаваемое на двигатель, должно быть уменьшено пропорционально частоте, чтобы поддерживать ток статора в пределах номинального значения. Как правило, напряжение в любом источнике питания с переменной частотой изменяется приблизительно линейно в зависимости от выходной частоты.

2. Пуск двигателя с помощью внешнего двигателя:

Второй способ запуска синхронного двигателя заключается в подключении к нему внешнего пускового двигателя (пони-двигатель) и доведении синхронной машины до скорости, близкой к номинальной (но не равной ей, так как процесс синхронизации может не указать точка замыкания главного выключателя, соединяющего синхронную машину с системой питания) с маломощным двигателем.Затем выход синхронной машины может быть синхронизирован или запараллелен с ее системой электропитания в качестве генератора, а вспомогательный двигатель может быть отсоединен от вала машины или питание вспомогательного двигателя может быть отключено. После выключения пони-двигателя вал машины замедляется, скорость магнитного поля ротора BR отстает от Bnet на мгновение, и синхронная машина продолжает работать как двигатель.Как только он начинает работать как двигатель, синхронный двигатель может быть нагружен обычным образом, как и любой другой двигатель.

 

Вся эта процедура не так громоздка, как может показаться, поскольку многие синхронные двигатели входят в состав мотор-генераторных установок, и синхронная машина в мотор-генераторной установке может запускаться с другой машиной, выступающей в качестве пускового двигателя. Кроме того, пусковой двигатель должен преодолевать только механическую инерцию синхронной машины без какой-либо механической нагрузки (нагрузка подключается только после включения синхронной машины в сеть).Поскольку необходимо преодолеть только инерцию двигателя, пусковой двигатель может иметь гораздо меньшую мощность, чем синхронный двигатель, который он собирается запустить. Как правило, большинство больших синхронных двигателей имеют бесщеточные системы возбуждения, установленные на их валах. Затем можно использовать эти возбудители в качестве пусковых двигателей. Для многих синхронных двигателей среднего и крупного размера внешний пусковой двигатель или пуск с помощью возбудителя могут быть единственным возможным решением, поскольку энергосистемы, к которым они привязаны, могут быть не в состоянии справиться с пусковыми токами, необходимыми для использования демпфера ( amortisseur) метод намотки описан далее.

3. Пуск двигателя с помощью демпфера (амортизирующий) Обмотка:

Как уже упоминалось ранее, большинство больших синхронных двигателей снабжены демпфирующими обмотками, чтобы свести на нет колебания ротора всякий раз, когда синхронная машина подвергается периодически изменяющейся нагрузке. Демпферные обмотки представляют собой специальные стержни, уложенные в пазы, вырезанные на поверхности полюса синхронной машины, а затем закороченные на каждом конце большим закорачивающим кольцом, подобным стержням ротора с короткозамкнутым ротором.Полюс с набором демпферных обмоток показан на рисунке.

 

Когда статор такой синхронной машины подключен к 3-фазному источнику переменного тока, машина запускается как 3-фазная асинхронная машина из-за наличия демпфирующих стержней, точно так же, как асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. Так же, как и в случае 3-фазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, прикладываемое напряжение должно быть соответствующим образом уменьшено, чтобы ограничить пусковой ток до безопасного номинального значения.Как только двигатель набирает скорость, близкую к его синхронной скорости, питание постоянного тока к его обмотке возбуждения подключается, и синхронный двигатель начинает работать синхронно, т.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.