Для эксплуатации синхронных двигателей большое значение имеет правильный выбор схемы подключения. Сегодня наиболее распространенной, простой и надежной схемой является схема прямого пуска от полного сетевого напряжения. Исключение: двигатели с тяжелым пуском или очень мощные двигатели, пуск которых вызывает недопустимые снижения сетевого напряжения.
 |
Конструкция каждого синхронного двигателя предусматривает возможность асинхронного пуска. Выбор пускового реактора для синхронных двигателей также не отличается практически ничем от подбора реакторов для двигателей асинхронного типа.
Во многих случаях для мощных двигателей целесообразно применить питание от отдельных трансформаторов, которые еще называются блок-трансформаторами. Увеличение мощности трансформатора может понадобиться, если наблюдаются частые тяжелые пуски двигателя и его перегрев.
 |
Типовые узлы схем возбуждения синхронного двигателя
Пуск с помощью реактора и пуск в работе со схемой, в которую подключен блок-трансформатор имеет весомые преимущества перед пуском двигателя через автотрансформатор. Приведем пример: при пуске напряжение, подаваемое на двигатель, через постоянного включенный реактор или трансформатор по мере того, как снижается ток, плавно возрастает. В конце пускового режима это напряжение не отличается от номинального практически ничем.
На схеме, приведенной на рисунке, подача возбуждения синхронному двигателю осуществляется с помощью электромагнитного реле постоянного тока КТ (реле времени с гильзой).
Катушка реле включается на разрядное сопротивление Rразр через диод VD. При подключении обмотки статора к сети в обмотке возбуждения двигателя наводится ЭДС. По катушке реле КТ проходит выпрямленный ток, амплитуда и частота импульсов которого зависят от скольжения.
 |
Подача возбуждения синхронному двигателю в функции скорости
Именно поэтому можно говорить о том, что при реакторном пуске шунтирование происходит без токовых толчков, в то время как при автотрансформаторном пуске необходимо сильно усложнять схему подключения для того, чтобы ограничить толчки тока при переходе с режима «пуск» на полное сетевое напряжение.
 |
Согласно стандартам ГОСТ обмотки трансформатора должна выдерживать токи короткого замыкания на выводах каждой из них без каких-либо повреждений, поэтому, можно уверенно говорить о том, что практика применения схем трансформатор-двигатель полностью себя оправдывает.
Источник: https://elektrodvigatel.net/
Обсудить на форуме
Синхронные движки получили обширное распространение в индустрии для электроприводов, работающих с неизменной скоростью (компрессоров, насосов и т.д.). В ближайшее время, вследствие возникновения преобразовательной полупроводниковой техники, разрабатываются регулируемые синхронные электроприводы.
Плюсы синхронных электродвигателей
Синхронный движок несколько труднее, чем асинхронный, но обладает рядомпреимуществ, что позволяет использовать его в ряде всевозможных случаев заместо асинхронного.
1. Главным достоинством синхронного электродвигателя является возможностьполучения рационального режима по реактивной энергии, который осуществляетсяметодом автоматического регулирования тока возбуждения мотора. Синхронныйдвижок может работать, не потребляя и не отдавая реактивной энергии в сеть,при коэффициенте мощности (cos фи)равным единице.Если для предприятия нужна выработка реактивной энергии, тосинхронный электродвигатель, работая с перевозбуждением,может отдавать ее в сеть.
2. Синхронные электродвигатели наименее чувствительны кколебаниям напряжения сети, чем асинхронные электродвигатели. Ихнаибольший момент пропорционален напряжению сети, в то время как критичныймомент асинхронного электродвигателя пропорционален квадрату напряжения.
3. Синхронные электродвигатели имеют высшую перегрузочнуюспособность. Не считая того, перегрузочная способность синхронного мотораможет быть автоматом увеличена за счет увеличения тока возбуждения, к примеру,при резком краткосрочном повышении нагрузки на валу мотора.
4. Скорость вращения синхронного мотора остаетсяпостоянной при хоть какой нагрузке на валу в границах его перегрузочной возможности.
Методы запуска синхронного электродвигателя
Вероятны последующие методы запуска синхронного мотора: асинхронный запуск на полное напряжение сети и запуск на пониженное напряжение через реактор либо автотрансформатор.
Асинхронный запуск синхронного электродвигателя
Схема возбуждения синхронного мотора с глухоподключенным возбудителем достаточно ординарна и может применяться в этом случае, если пусковые токи не вызывают падения напряжения в сети больше допустимого и статистический момент нагрузки Мс
Асинхронный запуск синхронного мотора делается присоединением статора к сети. Движок разгоняется как асинхронный до скорости вращения, близкой к синхронной.
В процессе асинхронного запуска обмотка возбуждения замыкается на разрядное сопротивление, чтоб избежать пробоя обмотки возбуждения при пуске, потому что при малой скорости ротора в ней могут появиться значимые перенапряжения. При скорости вращения, близкой к синхронной, срабатывает контактор КМ (цепь питания контактора на схеме не показана), обмотка возбуждения отключается от разрядного сопротивления и подключается к якорю возбудителя. Запуск завершается.
Типовые узлы схем возбуждения синхронного мотора
Внедрение тиристорных возбудителей для запуска синхронных электродвигателей
Слабеньким местом большинства электроприводов с синхронными движкам, существенноусложняющим эксплуатацию и повышающим издержки, многие годы являлсяэлектромашинный возбудитель. В текущее время обширное распространение длявозбуждения синхронных движков находят тиристорные возбудители. Онипоставляются в комплектном виде.
Тиристорные возбудители синхронных электродвигателей более надежны и имеютболее высочайший к.п.д. по сопоставлению с электромашинными возбудителями. С помощью ихпросто решаются вопросы рационального регулирования тока возбуждения дляподдержания всепостоянства cos фи, напряжения на шинах,от которых питается синхронный движок, также ограничение токов ротора истатора синхронного мотора в аварийных режимах.
Тиристорными возбудителями оснащается большая часть выпускаемых большихсинхронных электродвигателей. Они делают обычно последующие функции:
Если запуск синхронного электродвигателя делается на пониженное напряжение, то при «легком» пуске возбуждение подается до включения обмотки статора на полное напряжение, а при «тяжелом» пуске подача возбуждения происходит при полном напряжении в цепи статора.Может быть подключение обмотки возбуждения мотора к якорю возбудителя поочередно с разрядным сопротивлением.
Процесс подачи возбуждения синхронному движку автоматизируется 2-мя методами: в функции скорости и в функции тока.
На схеме, приведенной на рисунке, подача возбуждения синхронному движку осуществляется при помощи электрического реле неизменного тока КТ (реле времени с гильзой). Катушка реле врубается на разрядное сопротивление Rразр через диодик VD. При подключении обмотки статора к сети в обмотке возбуждения мотора наводится ЭДС. По катушке реле КТ проходит выпрямленный ток, амплитуда и частота импульсов которого зависят от скольжения.
При пуске скольжение S = 1. По мере разгона мотора оно миниатюризируется и интервалы меж выпрямленными полуволнами тока растут; магнитный поток равномерно понижается по кривой Ф(t).
При скорости, близкой к синхронной, магнитный поток реле успевает добиться значения потока отпадания реле Фот в момент, когда через реле КТ ток не проходит. Реле теряет питание и своим контактом делает цепь питания контактора КМ (на схеме цепь питания контактора КМ не показана).
Разглядим контроль подачи возбуждения в функции тока при помощи реле тока. При пусковом токе срабатывает реле тока КА и размыкает собственный контакт в цепи контактора КМ2.
График конфигурации тока и магнитного потока в реле времени КТ
При скорости, близкой к синхронной, реле КА отпадает и замыкает собственный контакт в цепи контактора КМ2. Контактор КМ2 срабатывает, замыкает собственный контакт в цепи возбуждения машины и шунтирует резистор Rразр
elektrica.info
Любой электрический двигатель представляет собой устройство, превращающее электрическую энергию в механическую. Подобно генератору, принципиальная схема электрического двигателя включает в себя статор и ротор, что позволяет отнести его к разряду вращающихся электрических машин.
Применение короткозамкнутого трехфазного асинхронного двигателя сделало его наиболее популярным для большинства машин и механизмов. Обмотка его ротора состоит из системы, объединяющей алюминиевые или медные стержни, расположенные в пазах ротора параллельно между собой. Концы этих стержней соединяются друг с другом при помощи специальных короткозамкнутых колец. Кроме ротора и статора устройство электродвигателя включает в себя вал и корпус.
Регулирование скорости вращения производится ступенчатым способом, при помощи статорной обмотки, где количество полюсов может переключаться. Этот принцип используется в асинхронных двигателях с различным количеством скоростей. Плавное регулирование скорости осуществляется с помощью регулируемого преобразователя частоты, подающего питание к электродвигателю.
Основными положительными характеристиками короткозамкнутых асинхронных электродвигателей являются их высокая надежность, незначительная масса, компактность, более высокий срок службы, чем у двигателей внутреннего сгорания аналогичной мощности. Изготовление таких электродвигателей производится в очень широком диапазоне мощностей, где номинал устройства может составлять всего лишь несколько ватт, а может иметь мощность и в десятки мегаватт. Электродвигатели малой мощности, чаще всего, выпускаются однофазными.
Устройство синхронных электродвигателей очень напоминает синхронный генератор. Таким образом, принципиальная схема электрического двигателя данной модификации, отличается от асинхронных моделей. При одинаковой частоте электрического тока в сети, скорость их вращения остается постоянной, вне зависимости от нагрузки. В отличие от асинхронных, у этих моделей не происходит потребления из сети реактивной энергии. Эта энергия отдается в сеть, таким образом, перекрывая реактивную энергию, потребляемую другими источниками.
Применение синхронных электродвигателей не допускает частых пусков, поэтому, как правило, их используют в условиях относительно неизменной нагрузки, при необходимости обеспечения постоянной скорости вращения.
Следует отдельно отметить двигатели постоянного тока, используемые в условиях необходимости плавного регулирования скоростей. Эти действия производятся с помощью изменяемого тока в якоре или с применением устройств на полупроводниках. Однако, такие двигатели стали применяться все реже из-за их больших размеров, высокой стоимости и значительных потерь в процессе эксплуатации.
electric-220.ru
