Le macchine elettriche sincrone presentano una serie di vantaggi rispetto ad altri tipi di unità. Ma allo stesso tempo, non è possibile collegarli direttamente alla rete sotto carico. Pertanto, in questo articolo prenderemo in considerazione i metodi di avviamento e gli schemi di collegamento per un motore sincrono.
Metodi di avvio
A causa della notevole inerzia del rotore, non è in grado di muoversi sotto il carico di campo dello statore. Se viene applicata la tensione di esercizio non sarà possibile ottenere un collegamento magnetico stabile e la rotazione non inizierà. Per risolvere questo problema, vengono utilizzati metodi per avviare il rotore fino a una determinata velocità di rotazione. Tipicamente, questo è il numero di giri che si avvicina al valore nel funzionamento sincrono.
Tra i modi più comuni per mettere in moto un motore sincrono ci sono:
- Avvio asincrono - questo metodo viene fornito introducendo elementi in acciaio sotto forma di gabbia di scoiattolo nella struttura del rotore. Quando viene applicata la tensione, l'EMF viene indotto nella cella e si verifica l'interazione magnetica. Il principale svantaggio di questo metodo sono le grandi correnti di avviamento, molte volte superiori alla modalità nominale del motore sincrono. Pertanto, lo schema di avvio utilizza reattori o autotrasformatori per ridurre l'impatto negativo.
- Inizio frequenza - fornito mediante convertitori di frequenza. Che riducono la frequenza della tensione di alimentazione sugli avvolgimenti di lavoro. Ciò rallenta la velocità di rotazione del campo magnetico del motore sincrono. A causa di ciò, il rotore inizia a ruotare.
- Avviamento del motore - per avviare il movimento, l'albero del gruppo sincrono è collegato al motore in accelerazione. In fase di avviamento la rotazione è assicurata da una macchina a trazione elettrica. Non appena il motore principale raggiunge la velocità subsincrona, il booster viene messo fuori servizio.
Per ciascuno dei metodi, vengono utilizzati circuiti e apparecchiature appropriati per ottimizzare la modalità operativa. Pertanto, di seguito considereremo diversi esempi tipici per ciascun metodo di avvio.
Avvio asincrono
In questo metodo vengono utilizzati motori sincroni di un tipo speciale, ma la velocità di aumento della corrente e la sua grandezza negli avvolgimenti di lavoro vengono ridotte forzatamente. Per questo, sono installati reattori o autotrasformatori.
Come puoi vedere nel diagramma, un reattore è installato nel circuito di potenza di ciascun avvolgimento di fase del motore sincrono. Quando il contattore K2 è acceso, la tensione viene applicata agli avvolgimenti, la corrente nel reattore non può crescere bruscamente. Pertanto, l'avvio del motore elettrico è più dolce rispetto al caso di collegamento diretto. Quando la macchina elettrica accelera alla velocità subsincrona, l'interruttore di bypass K1 rimuove l'elemento induttivo dal circuito e l'unità funziona in modalità normale.
In questo schema, la tensione sugli avvolgimenti di lavoro del motore sincrono viene automaticamente ridotta a causa dell'autotrasformatore. Il regolatore P3 aumenta dolcemente la differenza di potenziale al valore stabilito, mentre la corrente aumenta proporzionalmente. Dopo aver raggiunto la coppia nominale, l'interruttore K1 bypasserà l'autotrasformatore. Questo metodo consente di ridurre le correnti di avviamento con una forza notevolmente maggiore rispetto al caso di utilizzo di reattori.
Inizio frequenza
La base del moderno avviamento a frequenza sono circuiti basati su elementi semiconduttori, di regola convertitori a tiristori. Tali dispositivi riducono la frequenza di variazione della curva di tensione, ma praticamente non violano il valore effettivo.
Questo metodo di avviamento abbrevia il tempo di accelerazione del motore sincrono e riduce il valore del carico di corrente al momento dell'avviamento. Tuttavia, il moderno circuito di avvio in frequenza ha un'implementazione molto più complessa:
Avviamento del motore
Il metodo di avviamento del motore prevede l'installazione simultanea di un motore sincrono e di un motore accelerante su un albero. L'inizio della rotazione è fornito da un motore di accelerazione asincrono, che prende facilmente velocità sotto carico. L'unità sincrona viene messa in funzione quando viene raggiunta la velocità di rotazione subsincrona.
Tuttavia, uno svantaggio significativo di questo metodo è un lungo periodo di tempo dall'inizio al momento in cui la macchina elettrica entra in sincronismo.
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o in un articolo sul nostro sito web: https://www.asutpp.ru/princip-raboty-sinxronnogo-dvigatelya.html