Acil durum modlarında voltajı korumak için uyarma zorlama cihazları kullanılır. Cihazlar, uyarma voltajında, genellikle tavan değeri olarak adlandırılan, mümkün olan maksimum değere hızlı bir artış sağlar. , esas olarak elektrik güç sistemindeki kısa devrelerin neden olduğu önemli voltaj düşüşleri ile. Sırasıyla bu voltajın veya rotor akımının nominal voltaj veya akıma oranına zorlama faktörü denir. . Bir uyarma güçlendirme cihazı (UVV) genellikle ARV'ye dahil edilir veya ayrı olarak gerçekleştirilir. İncirde. 8.33, bir VT voltaj transformatörüne bağlı bir PH düşük voltaj rölesinden ve bir ara röle RP'den oluşan bir UVB rölesinin şematik bir diyagramını gösterir. Düşük voltaj rölesinin voltaj ayarı genellikle (0.8-0.85) Ü.

Zorlama cihazı aşağıdaki gibi çalışır. Voltaj PH röle ayarına düştüğünde, tetiklenir ve kontaklarıyla uyarıcı alan sargı devresindeki reosta P'yi şöntleyen ara röle RP'nin bobini üzerinde hareket eder. Bu durumda, uyarıcının uyarma akımı mümkün olan maksimum değere yükselir ve sonuç olarak, senkron makinenin rotor sargısındaki uyarma voltajı nispeten hızlı bir şekilde üstel bir değere yükselir.

nerede - uyarma voltajındaki değişimin genliği;

Uyarma sisteminin zaman sabiti.

UVV, ARV'nin bir parçasıysa, PH rölesi tetiklendiğinde, ARV, diğer kontrol kanallarının çıkışlarındaki sinyallerin büyüklüğüne ve işaretlerine bakılmaksızın, uyarmada hızlı bir artış olan toplama amplifikatörüne bir sinyal gönderir. tavan değerine voltaj sağlanır (Şekil 8.34, a).

Senkron bir makinenin rotor sargısına maksimum uyarma voltajı uygulandığından, sargısındaki akım ve dolayısıyla senkron bir makinenin zorlanmış EMF'si en yüksek hızda artar (Şekil 8.34, B).

UVB etkisi altında senkron bir makinenin EMF'sindeki bir artış, güç karakteristiğinin genliğinde karşılık gelen bir artışa, acil durum modunda güç karakteristiğinin genliğinde bir artışa yol açar.

Bu, hızlanma alanını bir miktar azaltmanıza ve frenleme alanını bir miktar artırmanıza izin verir, bu da dinamik stabilitede bir artışa yol açar. Bu durumda, uyarma zorlamasının dinamik kararlılık üzerindeki etkisinin derecesi, uyarma sistemlerinin hareketi ve uyarma geriliminin mümkün olan maksimum değeri ile belirlenen, uyarma gerilimindeki değişimin hızına ve büyüklüğüne bağlıdır. Daha önce belirtildiği gibi, elektrikli makine uyarma sisteminin zaman sabiti, bir tristör sistemi için 0,3-0,5 s'dir = 0,02-0,04 s. Bununla birlikte, yüksek oranda EMF artışı sağlamak için, tüm uyarma sistemlerinin mutlaka yüksek bir uyartım tavanına sahip olması gerektiği akılda tutulmalıdır, çünkü rotordaki akımın hızlı bir şekilde artması için sadece yüksek bir voltaj oranı değil değişim gereklidir, aynı zamanda değeri de. Bunun nedeni, senkron bir makinenin uyarma akımının, rotor sargısının endüktansının varlığı nedeniyle olduğundan çok daha yavaş artmasıdır, bu nedenle acil durum modlarında, uyarma voltajının bir değere yükseltilmesi arzu edilir. Nominal değerin 4-5 katı (yüksek uyarma tavanı). İncirde. 8.36, çeşitli uyarma sistemleri için senkron bir makinenin rotor sargısındaki uyarma voltajındaki değişimin eğrisini gösterir.

Böylece, uyarma sisteminin hızı ve UVB'nin etkisi altındaki tavan uyarma voltajı, rotordaki akımın değerini ve sonuç olarak, acil durum modunda senkron ve geçici EMF'deki değişim derecesini belirler. Değişikliklerinin büyüklüğü, zorlamalı uyarmanın güç özellikleri üzerindeki ve nihayetinde sistemin dinamik kararlılığı üzerindeki etkisini belirler. Böylece, zaman sabiti = 0.04 s ve kph = 4 olan bir tristör uyarma sisteminin kullanılması

X.\

Pirinç. 8.35. Acil durum ve acil durum sonrası modlarında güç özellikleri jVs j yoklukta (/) ve eylem (2) heyecanı zorluyor.

Pirinç. 8.36. Farklı uyarma sistemleri için uyarma voltajındaki değişiklik: 1 - tristör; 2 - elektrik makinesi

= 0,5 s, kph = 4 parametrelerine sahip bir elektrikli makine sistemi yerine, dinamik stabilitede %15-20 oranında bir artışa yol açar.

UVB işleminin uzun süreli deneyimi, bunların dinamik kararlılığı artırmanın en etkili yollarından biri olduğunu göstermiştir. Aynı zamanda, bir dizi acil durum modunda zorlamanın etkisi, elektrik güç sistemlerinde dinamik kararlılığı iyileştirmek ve geçici elektromekanik sürecin kalitesini iyileştirmek için ARV'li uyarma sistemlerinin tüm olasılıklarının kullanılmasına izin vermez.

Senkron jeneratörün rotorunda, jeneratörde manyetik alan oluşturan bir MDS kaynağı (indüktör) bulunur. Bir tahrik motoru (PD) yardımıyla, jeneratörün rotoru senkron bir frekansla dönmeye tahrik edilir. n 1 . Bu durumda, rotorun manyetik alanı da döner ve stator sargısıyla kenetlenerek içinde bir EMF'yi indükler.

Senkron makineleri heyecanlandırmanın ana yolu, elektromanyetiközü, rotor kutuplarında bir uyarma sargısının bulunmasıdır. Bu sargıdan bir doğru akım geçtiğinde, makinenin manyetik sisteminde bir manyetik alan indükleyen bir uyarma MDS ortaya çıkar.

Yakın zamana kadar, uyarıcı B adı verilen özel bağımsız uyarım DC jeneratörleri (Şekil 82, a),(OB) uyarıcı (PV) olarak adlandırılan başka bir jeneratörden (paralel uyarım) doğru akım gücü alan uyarma sargısı. Senkron bir makinenin rotoru ve uyarıcı ile uyarıcının armatürleri ortak bir şaft üzerinde bulunur ve aynı anda döner. Bu durumda akım, senkron makinenin uyarma sargısına kayar halkalar ve fırçalar aracılığıyla girer. Uyarma akımını düzenlemek için, uyarıcının uyarma devresine dahil olan ayar reostatları kullanılır ( r 1) ve uyarıcı ajan ( r 2).

Orta ve yüksek güçlü senkron jeneratörlerde, uyarma akımını kontrol etme işlemi otomatiktir.

Yüksek güçlü senkron jeneratörlerde - turbo jeneratörler - bazen uyarıcı olarak indüktör tipi alternatörler kullanılır. Böyle bir jeneratörün çıkışında yarı iletken bir doğrultucu açılır. Bu durumda, senkron jeneratörün uyarma akımı, indüktör jeneratörünün uyarılması değiştirilerek ayarlanır.

Senkron jeneratörlere uygulanır temassız elektromanyetik uyarma sistemi, senkron jeneratörün rotor üzerinde kayma halkaları olmadığı.

Bu durumda, bir uyarıcı olarak bir alternatif akım üreteci de kullanılır (Şekil 82, b), içinde sargı 2, EMF'nin (armatür sargısı) indüklendiği rotor üzerinde bulunur ve uyarma sargısı 1 stator üzerinde bulunur. Sonuç olarak, uyarıcının armatür sarımı ve senkron makinenin uyarıcı sarımı dönüyor ve bunların elektrik bağlantısı, kayma halkaları ve fırçalar olmadan doğrudan gerçekleştirilir. Ancak uyarıcı bir alternatif akım üreteci olduğundan ve uyarım sargısının doğru akımla beslenmesi gerektiğinden, uyarıcı armatür sargısının çıkışında bir yarı iletken dönüştürücü açılır. 3, senkron makinenin miline sabitlenmiş ve senkron makinenin uyarma sargısı ve uyarıcının armatür sargısı ile birlikte döner. Alan sargısına DC güç kaynağı 1 uyarıcı, bir doğru akım jeneratörü olan uyarıcıdan (PV) gerçekleştirilir.

Pirinç. 82. Temaslı (a) ve temassız (b) elektromanyetik sistemler

senkron jeneratörlerin uyarılması

Senkron bir makinenin uyarma devresinde kayan kontakların olmaması, operasyonel güvenilirliğini artırmayı ve verimliliği artırmayı mümkün kılar.

Hidrojeneratörler de dahil olmak üzere senkron jeneratörlerde, prensip kendini uyarma(Şekil 83, a), uyarma için gerekli olan alternatif akım enerjisi, senkron jeneratörün stator sargısından alındığında ve bir düşürücü transformatör ve bir doğrultucu yarı iletken dönüştürücü (PC) aracılığıyla doğru akım enerjisine dönüştürüldüğünde. Kendinden uyarma ilkesi, jeneratörün ilk uyarılmasının, makinenin manyetik devresinin artık manyetizması nedeniyle meydana gelmesi gerçeğine dayanmaktadır.

Pirinç. 83. Senkron jeneratörlerin kendi kendine uyarılması ilkesi

İncirde. 19.2, B yapısal bir sunar otomatik kendi kendini uyarma sisteminin devresi bir doğrultucu transformatöre (VT) ve bir tristör dönüştürücüye (TP) sahip bir senkron jeneratör (SG), içinden SG stator devresinden gelen AC elektriğinin, doğru akıma dönüştürüldükten sonra uyarma sargısına beslendiği. Tristör dönüştürücü, girişi SG çıkışında (VT voltaj trafosu aracılığıyla) ve SG yük akımında (CT akım trafosundan) voltaj sinyalleri alan otomatik bir uyarma regülatörü ARV tarafından kontrol edilir. Devre, uyarma sargısını ve tristör dönüştürücü TP'yi aşırı voltaj ve akım aşırı yüklenmesinden koruyan bir BZ koruma bloğu içerir.

Modern senkron motorlarda, uyarma için kullandıkları tristör uyarıcılar, alternatif akım şebekesine bağlı ve geçici olanlar da dahil olmak üzere her türlü motor çalışma modunda uyarma akımının otomatik kontrolünü gerçekleştiriyor. Bu uyarma yöntemi, tristör uyarıcılarının verimliliği DC jeneratörlerinden daha yüksek olduğu için en güvenilir ve ekonomiktir. Endüstri, izin verilen 320 A sabit akımı olan çeşitli uyarma voltajları için tristörlü uyarıcılar üretir.

Modern senkron motor serisinde en yaygın olanı, TE8-320 / 48 (uyarma voltajı 48 V) ve TE8-320 / 75 (uyarma voltajı 75 V) tiplerindeki uyarma tristör cihazlarıdır.

Uyarma gücü genellikle makinenin net gücünün %0,2 ila %5'i arasındadır (düşük değer yüksek güçlü makineler için geçerlidir).

Düşük güçlü senkron makinelerde prensip uygulanır kalıcı mıknatıslarla uyarma, makinenin rotorunda kalıcı mıknatıslar olduğunda. Bu uyarma yöntemi, makineyi uyarma sargısından kurtarmayı mümkün kılar. Sonuç olarak, makinenin tasarımı basitleştirilmiş, daha ekonomik ve daha güvenilirdir. Bununla birlikte, büyük bir manyetik enerji kaynağına sahip kalıcı mıknatısların üretimi için malzemelerin kıtlığı ve bunların işlenmesinin karmaşıklığı nedeniyle, kalıcı mıknatıs uyarımının kullanımı yalnızca birkaç kilovattan fazla olmayan kapasiteye sahip makinelerle sınırlıdır.

Kontrol soruları

1. Senkron makineleri heyecanlandırmanın yolları nelerdir?

2. Senkron jeneratörün kendi kendini uyarma sistemindeki tristör dönüştürücünün amacını açıklayınız?

3. Çıkıntılı kutuplu ve kapalı kutuplu rotorların tasarımını açıklar mısınız?

4. SDN2 serisi senkron motorun yapısını açıklar mısınız?

5. Senkron çıkık kutuplu makinelerde hangi kutup sabitleme yöntemleri kullanılır?

6. Senkron bir makinede eşit olmayan hava boşluğunun nedeni nedir?

Uyarma sisteminin özellikleri, uyarma sargısı güç kaynağının ve otomatik kontrol cihazlarının özelliklerinin bir kombinasyonu ile belirlenir. Uyarma sistemleri şunları sağlamalıdır:

1) kazalar da dahil olmak üzere tüm modlarda senkron bir makinenin rotor sargısının güvenilir güç kaynağı;

2) yük nominal aralık içinde değiştiğinde uyarma akımının kararlı düzenlenmesi;

3) yeterli performans;

4) uyarma zorlamak.

Uyarma sistemleri, güç kaynağına bağlı olarak sınıflandırılır - uyartım sargısı bağımlı (kendinden uyarma) ve bağımsız olarak. Z bağımsız - uyarılmış jeneratörün ana veya ek armatür sargısı tarafından desteklenmektedir. Bağımsız diğer kaynaklardan (istasyon yardımcı otobüslerinden, bir uyarıcı veya bir yardımcı jeneratörden) güç alır.

Bağımsız uyarma sistemleri ayırt edilir:

a) doğrudan uyarma sistemleri, uyarıcı veya yardımcı jeneratörün rotorunun rotor ile aynı şaft üzerinde olduğu
senkron makine veya onunla bir hız düşürücü ile eşleşir;

b) dolaylı uyarma sistemleri, uyarıcı veya yardımcı jeneratörün rotorunun, bu amaç için özel olarak kurulmuş bir senkron veya asenkron motor tarafından tahrik edildiği.

Geçen yüzyılın 60'larına kadar, doğrudan elektrikli makine uyarma sistemleri, senkron bir makinenin uyarma sargısının bir DC toplayıcı jeneratörü - bir uyarıcı tarafından çalıştırıldığı (Şekil 24.26, a).

GOST 533-76, GOST 5616-81 ve GOST 609-75 uyarınca, turbo ve hidrojeneratörler ve senkron kompansatörler sadece en güvenilir doğrudan uyarma sistemine veya kendi kendine uyarma sistemine sahip olabilir. Ancak elektrikli makine ikaz sistemleri, ikaz gücünün 800-1000 kw'ı aştığı 200 MW ve üzeri kapasiteli türbin jeneratörlerinde anahtarlama şartlarına göre kullanılamaz.

B. Şu anda, giderek daha yaygın valf uyarma sistemleri... Senkron motorlar ve düşük güçlü jeneratörler ile büyük türbin jeneratörleri, hidrojeneratörler ve sınırlayıcı güçlere sahip kurulumlar da dahil olmak üzere senkron kompansatörler için kullanılırlar.

Üç ana tip valf uyarma sistemi vardır.

1. Bağımsız valf uyarma sistemi(şek. 24.26, B), uyarma sargısının, rotoru ana jeneratörün miline monte edilmiş yardımcı bir senkron jeneratörden güç aldığı. Doğrultucu devrelerinde, bu durumda, üç fazlı bir köprü devresine monte edilmiş yarı iletken valfler (silikon diyotlar veya tristörler) kullanılır. Jeneratörün uyarılmasını düzenlerken, redresörleri kontrol etme olanakları ve yardımcı jeneratörün voltajını değiştirme olanakları aynı anda kullanılır.

2. Fırçasız uyarma sistemi, bağımsız bir valf sisteminden farklı olan (şek.24.26, B) AC sargının bulunduğu bir ters yardımcı senkron jeneratöre sahip olmasıdır. 3 rotor üzerine yerleştirilmiştir. Bu sargıdan güç alan doğrultucu 5, ana jeneratörün şaftında bulunur. Bu sistemin avantajı, güçlü türbin jeneratörlerinde binlerce amper için tasarlanması gereken kayar kontakların olmamasıdır.

3 . Kendinden uyarma sistemi(şek. 24.26, v), uyarma sargısının ana veya ek armatür sargısından güç aldığı. AC doğrultma, tristörler kullanılarak gerçekleştirilir. Enerji ekstraksiyonu transformatörler kullanılarak gerçekleştirilir. 9 ve 7, sırasıyla stator sargısına paralel ve seri olarak bağlanır. trafo 7 armatür sargısındaki voltaj önemli ölçüde azaldığında, yakın kısa devrelerde zorlama uyarımı sağlar. Kendinden uyarma sistemi, diğer sistemlere kıyasla, içinde bir uyarıcı veya bir yardımcı jeneratör bulunmaması nedeniyle daha yüksek güvenilirliğe ve daha düşük maliyete sahiptir.

Uyarma sistemlerinin önemli parametreleri, uyarma geriliminin nominal yükselme hızı, nominal uyarma gerilimi ve uyarma zorlama hızıdır.

Nominal uyarma gerilimi- Nominal uyarma akımı ve sargı direnci ile güç verildiğinde, tasarım çalışma sıcaklığına düşürülen uyarma sargısının terminallerindeki voltaj.

uyarma zorlamanın çokluğu- uyarma geriliminin en yüksek kararlı durum değerinin nominal uyarma gerilimine oranı.

Uyarma devresi, acil bir durumda uyarma akımını hızla sıfıra indirmenin mümkün olduğu özel bir cihaz sağlar ( manyetik alanı söndürmek). Örneğin, stator sargısında dahili kısa devre olması durumunda, alan sargısını özel bir sönümleme direncine kapatan bir alan sönümleme makinesi kullanılarak alan sönümlendirilebilir.

Şebeke gerilimi uzak kısa devrelerle düştüğünde senkron bir makineyi senkronize tutmak için, uyarma akımını zorlamaya başvurulur. Zorlama, makinenin röle koruması tarafından otomatik olarak gerçekleştirilir. Zorlama verimliliği, uyarma zorlama oranı ile karakterize edilir.

11. Bağımsız uyarma üretecinin özellikleri.

12. Paralel uyarma üretecinin kendi kendine uyarılması.

13. Karışık uyarma üretecinin özellikleri.

14. DC motorun kayıpları ve verimliliği.

16. Sıralı uyarma motorunun özellikleri.

15. Paralel uyarma motorunun özellikleri.

17. Karışık uyarma motorunun özellikleri.

18.DC motorların hızlarının ayarlanması.

19.DC motorların başlatılması: bir yardımcı dönüştürücüden ve bir başlatma reostası kullanılarak doğrudan bağlantı.

20. DC motorların frenlenmesi.

Senkron AC makineler.

22. İki fazlı ve üç fazlı bir sistemde dönen bir manyetik alanın oluşumu.

23. Senkron AC makinelerin sargılarının Mds.

24. AC makinelerin sargılarının çalışma prensipleri ve şemaları.

25. Senkron jeneratör ve motorun atanması.

1. Sabit mıknatıslar üzerinde bir armatür ile doğru akım elektrik motorları;

26. Senkron makinelerin uyarılma yöntemleri.

27. Senkron motorun avantajları ve dezavantajları.

2. Motorun asenkron çalıştırılması.

28. Bir senkron jeneratörün armatürünün aktif, endüktif, kapasitif ve karışık yüklere tepkisi.

29. Senkron bir jeneratörün manyetik akıları ve emk'si.

1. Alan sargısının f / mıknatıslama kuvveti, stator sargısında jeneratör e0'ın ana emk'sini indükleyen bir manyetik alan akısı Fu yaratır.

30. Senkron jeneratörün rölantisi.

31. Senkron jeneratörün şebeke ile paralel çalışması.

1. Doğru;

2. Kaba;

3. Kendi kendine senkronizasyon.

32. Senkron bir makinenin elektromanyetik gücü.

33. Bir senkron jeneratörün aktif ve reaktif gücünün düzenlenmesi.

34 Senkron jeneratörde ani kısa devre.

1. Elektrikli ekipmanda mekanik ve termal hasar.

2. Motorun asenkron çalıştırılması.

1. Yardımcı bir motorla başlayın.

2. Motorun asenkron çalıştırılması.

1. Yardımcı bir motorla başlayın.

2. Motorun asenkron çalıştırılması.

1. Alan sargısının f / mıknatıslama kuvveti, stator sargısında e0 motorunun ana emk'sini indükleyen bir manyetik alan akısı Fu yaratır.

Asenkron AC makineler.

37. Asenkron motorun tasarımı.

2.8 / 1.8 A - maksimum akımın nominal akıma oranı

1360 R / dak - nominal hız, rpm

IP54 - koruma derecesi.

38. Dönen rotorlu asenkron bir makinenin çalışması.

2O, fırlatılan ağırlığın etkisi altında rotor, senkron hızdan daha yüksek bir hıza döndürülürse, makine jeneratör moduna geçecektir.

3 Karşıt mod, şek. 106.

39. Sabit rotorlu asenkron makine.

40. Gerçek bir endüksiyon motorundan eşdeğer devreye geçiş.

41. Bir asenkron motorun t-şekilli eşdeğer devresinin analizi.

42. Bir asenkron motorun L şeklindeki eşdeğer devresinin analizi.

43. Asenkron motorun kayıpları ve asenkron motorun verimi.

44. Asenkron bir motorun vektör diyagramı.

47. Bir asenkron motorun elektromanyetik gücü ve torku.

48. Rotorun voltaj ve direncindeki değişikliklerle mekanik özellikler.

1. Motora verilen voltaj değiştiğinde, tork değişir, çünkü K. Gerilimin karesi ile orantılıdır.

49. Asenkron motorun parazitik momentleri.

50. Asenkron motorun performans özellikleri.

51. Bir asenkron motorun performans özelliklerinin deneysel olarak elde edilmesi.

52. Bir endüksiyon motorunun performansını hesaplamak için analitik bir yöntem.

53. Bir endüksiyon motorunun performansını belirlemek için hesaplamalı ve grafiksel yöntem.

54. Üç fazlı asenkron motorun çalıştırılması.

1Çift sincap kafesli vektörler.

2 Düşük profilli motorlar.

55. Asenkron motorun dönüş hızının düzenlenmesi: p, f, s değiştirilerek.

1. Frekans regülasyonu.

2. Kutup çiftlerinin sayısında değişiklik.

3. Besleme voltajının değiştirilmesi

4. Rotor devresinin aktif direncinin değiştirilmesi.

57.Tek fazlı asenkron motorlar.

56. Düşük kaliteli elektrikle asenkron motorun çalışması.

58. Tek fazlı modda üç fazlı asenkron motor kullanma.

Transformatörler.

60. Transformatörün boşta modu ve çalışma prensibi.

61. Transformatörün yük altında çalışması.

62. Sargıların sarım sayılarının ve transformatörün vektör diyagramının getirilmesi.

63.Transformatörün şema ikamesi.

2.28. Transformatör eşdeğer devresi.

64. Transformatörün eşdeğer devresinin parametrelerinin belirlenmesi.

65. Transformatörün yüksüz çalışma deneyimi.

66. Transformatörün kısa devre deneyimi.

67. Transformatörün kayıpları ve verimi, enerji diyagramı.

68. Transformatörün sekonder voltajındaki yükün derecesinden ve yapısından değişiklik.

69. Transformatörün sekonder voltajının düzenlenmesi.

1) İkincil voltajın, genellikle hattaki bir voltaj düşüşü nedeniyle oluşan birincil voltajda hafif (% 5 - 10) bir değişiklikle stabilizasyonu;

2) Sekonder voltajın (teknolojik sürecin özelliklerinden dolayı) geniş bir aralıkta sabit (veya biraz değişen) bir birincil voltaj ile düzenlenmesi.

Transformatör sargılarının başlangıç ​​ve bitişlerinin tanımları

71. Sargı bağlantı grupları.

72. Transformatörlerin paralel çalışması.

3. Paralel çalışan transformatörlerin kapasiteleri birbirinden çok farklı olmamalıdır. Güçteki farka 3 kattan fazla izin verilmez.

5. Paralel çalışma için bağlanan transformatörlerin faz sargıları çakışmalıdır, yani Faz sargılarının eşit olarak işaretlenmiş terminalleri, farklı baralara değil, birine bağlanmalıdır.

73. Sargı devreleri y / Yn, d / Yn, y / Zn ile dengesiz yük ile üç fazlı transformatörlerin çalışması.

74.Özel transformatörler.

75. Transformatörün kısa devresinde geçici süreç.

Uyarma yöntemine göre, senkron makineler iki tipe ayrılır:

Bağımsız bir tür heyecan.

Kendini uyarma.

Bağımsız uyarma ile devre, aşağıdakileri besleyen bir uyarıcının varlığını ima eder: ana uyarıcının sarılması, ayar için reosta, kontrol cihazları, voltaj regülatörleri vb. Bu yönteme ek olarak, bir yardımcı işlevi yerine getiren bir jeneratörden uyarma gerçekleştirilebilir, senkron veya asenkron bir motor tarafından tahrik edilir.

Kendini uyarma için , sargıya bir yarı iletken veya iyonik doğrultucu ile güç verilir.

Turbo ve hidro jeneratörler için tristörlü uyarma cihazları kullanılır. Uyarma akımı, bir uyarma regülatörü yardımıyla otomatik modda düzenlenir, düşük güçlü makineler için ayar reostatlarının kullanımı karakteristiktir, uyarma sargı devresine dahil edilirler.

27. Senkron motorun avantajları ve dezavantajları.

Bir senkron motorun, bir asenkron motora göre bir takım avantajları vardır:

1. Yüksek güç faktörü cosF = 0.9.

2. Genel güç faktörünü artırmak için fabrikalarda senkron motor kullanma imkanı.

3. Yüksek verim, bir asenkron motorunkinden (% 0,5-3) daha yüksektir, bu, bakırdaki kayıpları ve büyük bir CosF'yi azaltarak elde edilir.

4. Artan hava boşluğu nedeniyle büyük mukavemete sahiptir.

Senkron motorun torku, birinci derecedeki voltajla doğru orantılıdır. Yani senkron motor, şebeke voltajı değerindeki değişikliklere daha az duyarlı olacaktır.

Senkron motorun dezavantajları:

1. Başlangıç ​​ekipmanının karmaşıklığı ve yüksek maliyet.

2. Senkron motorlar, dönme hızını değiştirmesi gerekmeyen makine ve mekanizmaların yanı sıra yükteki bir değişiklikle dönme hızının sabit kaldığı mekanizmalar için kullanılır: (pompalar, kompresörler, fanlar.)

Senkron motor çalıştırma.

Bir senkron motorda başlatma torku olmaması nedeniyle, onu başlatmak için aşağıdaki yöntemler kullanılır:

2. Motorun asenkron çalıştırılması.

1. Yardımcı bir motorla başlayın.

Senkron motorun bir yardımcı motor aracılığıyla çalıştırılması, yalnızca şaftına mekanik yük uygulanmadan gerçekleştirilebilir, yani. pratik olarak boşta. Bu durumda, başlatma periyodu sırasında motor, rotoru küçük bir yardımcı motor tarafından tahrik edilen bir senkron jeneratöre geçici olarak dönüştürülür. Bu jeneratörün statoru, bu bağlantı için gerekli tüm koşulları gözlemleyerek ağa paralel olarak bağlanır. Stator şebekeye bağlandıktan sonra yardımcı tahrik motorunun mekanik bağlantısı kesilir. Bu başlatma yöntemi karmaşıktır ve ayrıca bir yardımcı motora sahiptir.

2. Motorun asenkron çalıştırılması.

Senkron motorları çalıştırmanın en yaygın yolu, senkron bir motorun başlatma sırasında asenkron bir motora dönüştüğü asenkron başlatmadır. Asenkron bir başlangıç ​​torkunun oluşmasını sağlamak için, bir çıkıntılı kutuplu motorun kutup parçalarının yuvalarına bir başlangıç ​​kısa devre sargısı yerleştirilir. Bu sargı, pabuçların oluklarına sokulan ve her iki ucunda bakır halkalarla kısa devre yaptırılan pirinç çubuklardan oluşur.

Motor çalıştırıldığında, stator sargısı alternatif akım şebekesine bağlanır. Başlatma periyodu için uyarma sargısı (3) belirli bir Rg direncine kapalıdır, Şek. 45, K tuşu 2 konumunda, direnç Rg = (8-10) Rv. S = 1'de başlatmanın ilk anında, uyarma sargısının çok sayıda dönüşü nedeniyle, statorun dönen manyetik alanı, uyarma sargısında çok büyük bir değere ulaşabilen bir EMF Ev indükleyecektir ve eğer Uyarım sargısı başlangıçta Rg direncine kadar açılmazsa, yalıtım arızası meydana gelir.

Pirinç. 45 Şek. 46.

Senkron motor çalıştırma işlemi iki aşamada gerçekleştirilir. Stator sargısı (1) ağa bağlandığında, motorda kısa devre rotor sargısında (2) bir EMF indükleyecek bir döner alan oluşur. Akımın çubuklarda akacağı eylemi altında. Dönen manyetik alanın akımla etkileşiminin bir sonucu olarak, bir asenkron motorda olduğu gibi kısa devreli sargıda bir tork üretilir. Bu moment nedeniyle, rotor sıfıra yakın bir kaymaya hızlanır (S = 0.05), Şek. 46. ​​​​Bu, ilk aşamayı tamamlar.

Motor rotorunun senkronizasyona çekilebilmesi için, ikaz sargısına (3) doğru akım bağlayarak (K anahtarını 1 konumuna getirerek) içinde bir manyetik alan oluşturmak gerekir. Rotor şuna yakın bir hıza hız aşırtıldığından

senkronize, daha sonra stator ve rotorun bağıl alan hızı küçüktür. Kutuplar sorunsuzca birbirini bulacaktır. Ve bir dizi kaymadan sonra zıt kutuplar birbirini çekecek ve rotor eşzamanlılığa çekilecektir. Bundan sonra rotor senkron hızda dönecek ve dönüş frekansı sabit olacaktır. 46. ​​​​Bu, başlatmanın ikinci aşamasını tamamlar.

Dmitry Levkin

Uyarma sargılı senkron elektrik motorunun yapımı

Herhangi bir dönen gibi, uyarma sargılı senkron bir elektrik motoru, bir rotor ve bir statordan oluşur. Stator sabit kısım, rotor ise dönen kısımdır. Stator genellikle standart bir üç fazlı sargıya sahiptir ve rotor bir alan sargısı ile yapılır. Alan sargısı, fırçalar aracılığıyla güç sağlanan kayar halkalara bağlanır.

Alan sargılı senkron elektrik motoru (fırçalar gösterilmemiştir)

Çalışma prensibi

Bir senkron motorun sabit bir dönüş hızı, sabit ve dönen bir manyetik alan arasındaki etkileşim yoluyla elde edilir. Senkron motorun rotoru sabit bir manyetik alan yaratır ve stator dönen bir manyetik alan yaratır.

Senkron bir elektrik motorunun çalışması, statorun dönen manyetik alanı ile rotorun sabit manyetik alanının etkileşimine dayanır.

Stator: dönen manyetik alan

Stator bobin sargılarına üç fazlı bir alternatif voltaj uygulanır. Sonuç, besleme voltajının frekansıyla orantılı bir hızda dönen dönen bir manyetik alandır. "" makalesinde üç fazlı bir besleme voltajının nasıl oluştuğu hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.

Dönen (statorda) ve sabit (rotorda) manyetik alanlar arasındaki etkileşim

Rotor: sabit manyetik alan

Rotor sargısı, kayma halkaları aracılığıyla bir doğru akım kaynağı tarafından uyarılır. Rotor etrafında oluşturulan ve doğru akım tarafından uyarılan manyetik alan aşağıda gösterilmiştir. Açıkçası, rotor aynı manyetik alana sahip olduğu için kalıcı bir mıknatıs gibi davranır (alternatif olarak rotorun kalıcı mıknatıslardan yapıldığını hayal edebilirsiniz). Bir rotor ve dönen bir manyetik alanın etkileşimini düşünün. Rotora, dönen bir manyetik alanla aynı yönde bir başlangıç ​​dönüşü verdiğinizi varsayalım. Dönen manyetik alanın ve rotorun zıt kutupları birbirini çekecek ve manyetik kuvvetler kullanarak iç içe geçecektir. Bu, rotorun dönen manyetik alanla aynı hızda döneceği, yani rotorun senkron bir hızda döneceği anlamına gelir.

Rotor ve statorun manyetik alanları birbirine kenetlenir

senkron hız

Manyetik alanın dönme hızı aşağıdaki denklem kullanılarak hesaplanabilir:

• burada N s, manyetik alanın dönme frekansıdır, rpm,
• f - stator akım frekansı, Hz,
• p kutup çiftlerinin sayısıdır.

Bu, senkron motorun hızının, besleme akımının frekansı değiştirilerek çok hassas bir şekilde kontrol edilebileceği anlamına gelir. Bu nedenle bu motorlar yüksek hassasiyetli uygulamalar için uygundur.

Şebekeden bir senkron motorun doğrudan başlatılması

Senkron motorlar neden şebekeden başlamaz?

Rotorun başlangıç ​​dönüşü yoksa, durum yukarıda açıklanandan farklıdır. Rotorun manyetik alanının kuzey kutbu, dönen manyetik alanın güney kutbuna çekilecek ve aynı yönde hareket etmeye başlayacaktır. Ancak rotor belirli bir atalet momentine sahip olduğu için başlangıç ​​hızı çok düşük olacaktır. Bu süre zarfında dönen manyetik alanın güney kutbunun yerini kuzey kutbu alacaktır. Böylece, itici güçler ortaya çıkacaktır. Sonuç olarak, rotor ters yönde dönmeye başlayacaktır. Böylece rotor başlayamayacaktır.

Damper sargısı - senkron motorun şebekeden doğrudan başlatılması

Bir senkron elektrik motorunun kontrol sistemi olmadan kendi kendine çalışmasını gerçekleştirmek için rotor uçları arasına damper sargısı olarak da adlandırılan bir "sincap kafesi" yerleştirilir. Elektrik motoru çalıştırıldığında rotor bobinlerine enerji verilmez. Dönen bir manyetik alanın etkisi altında, "sincap kafesinin" halkalarında bir akım indüklenir ve rotor, başlatıldığı gibi dönmeye başlar.

Rotor maksimum hızına ulaştığında rotor alan sargısına güç sağlanır. Sonuç olarak, daha önce bahsedildiği gibi, rotor kutupları, dönen manyetik alanın kutupları ile kenetlenir ve rotor, senkron bir hızda dönmeye başlar. Rotor senkron bir hızda döndüğünde, sincap kafesi ile dönen manyetik alan arasındaki bağıl hareket sıfırdır. Bu, kısa devre yapılan döngülerde akım olmadığı ve bu nedenle "sincap kafesinin" elektrik motorunun senkron çalışmasını etkilemediği anlamına gelir.

Eşzamanlılıktan çıkmak

Senkron elektrik motorları, yükten bağımsız olarak sabit bir hıza sahiptir (yükün izin verilen maksimum değeri aşmaması şartıyla). Yük torku, elektrik motorunun kendisi tarafından oluşturulan torktan daha büyükse, senkron dışına çıkacak ve duracaktır. Düşük besleme gerilimi ve düşük uyarma gerilimi de motorun senkron dışına çıkmasına neden olabilir.

senkron kompansatör

Sistemin güç faktörünü iyileştirmek için senkron motorlar da kullanılabilir. Senkron motorları kullanmanın tek amacı güç faktörünü iyileştirmek olduğunda, bunlara denir. senkron kompansatörler... Bu durumda motor mili mekanik yüke bağlı değildir ve serbestçe döner.