Synchrone elektrische Maschinen haben eine Reihe von Vorteilen gegenüber anderen Arten von Einheiten. Gleichzeitig können Sie sie jedoch nicht direkt unter Last mit dem Netzwerk verbinden. Daher werden wir in diesem Artikel die Methoden zum Starten und Verdrahten eines Synchronmotors betrachten.
Methoden starten
Aufgrund der erheblichen Trägheit des Rotors kann er sich unter der Last des Statorfeldes nicht bewegen. Wenn die Betriebsspannung angelegt wird, ist es nicht möglich, eine stabile magnetische Verbindung herzustellen, und die Drehung beginnt nicht. Um dieses Problem zu lösen, werden Methoden verwendet, um den Rotor bis zu einer bestimmten Drehzahl zu starten. In der Regel ist dies die Anzahl der Umdrehungen, die sich im Synchronbetrieb dem Wert annähern.
Zu den häufigsten Möglichkeiten, einen Synchronmotor in Bewegung zu setzen, gehören:
- Asynchroner Start - Diese Methode wird durch Einbringen von Stahlelementen in Form eines Eichhörnchenkäfigs in die Rotorstruktur bereitgestellt. Wenn Spannung angelegt wird, wird eine EMF in der Zelle induziert und es tritt eine magnetische Wechselwirkung auf. Der Hauptnachteil dieser Methode sind die großen Anlaufströme, die um ein Vielfaches höher sind als der Nennmodus des Synchronmotors. Daher verwendet das Startschema Reaktoren oder Spartransformatoren, um die negativen Auswirkungen zu verringern.
- Frequenzstart - mittels Frequenzumrichtern bereitgestellt. Welche reduzieren die Frequenz der Versorgungsspannung an den Arbeitswicklungen. Dies verlangsamt die Drehzahl des Magnetfeldes des Synchronmotors. Aufgrund dessen beginnt sich der Rotor zu drehen.
- Motorstart - Zum Starten der Bewegung ist die Welle der Synchroneinheit mit dem Beschleunigungsmotor verbunden. In der Startphase wird die Drehung von einer elektrischen Antriebsmaschine bereitgestellt. Sobald der Hauptmotor die subsynchrone Drehzahl erreicht, wird die Booster-Einheit außer Betrieb genommen.
Für jede der Methoden werden geeignete Schaltkreise und Geräte verwendet, um den Betriebsmodus zu optimieren. Daher werden im Folgenden einige typische Beispiele für jede Startmethode betrachtet.
Asynchroner Start
Bei diesem Verfahren werden Synchronmotoren eines speziellen Typs verwendet, aber die Stromanstiegsrate und ihre Größe in den Arbeitswicklungen werden gewaltsam verringert. Hierzu werden Reaktoren oder Spartransformatoren installiert.
Wie Sie in der Abbildung sehen können, ist im Stromkreis jeder Phasenwicklung des Synchronmotors eine Drossel installiert. Wenn das Schütz K2 eingeschaltet wird, wird die Spannung an die Wicklungen angelegt, der Strom in der Drossel kann nicht abrupt wachsen. Daher ist der Start des Elektromotors ruhiger als bei direkter Verbindung. Wenn die elektrische Maschine auf die subsynchrone Geschwindigkeit beschleunigt, entfernt der Shunt-Schalter K1 das induktive Element aus dem Stromkreis und das Gerät arbeitet im normalen Modus.
In dieser Schaltung wird die Spannung an den Arbeitswicklungen des Synchronmotors durch den Spartransformator automatisch reduziert. Der P3-Regler erhöht die Potentialdifferenz gleichmäßig auf den festgelegten Wert, während der Strom proportional ansteigt. Nach Erreichen des Nenndrehmoments umgeht der K1-Schalter den Spartransformator. Diese Methode ermöglicht es, Anlaufströme mit einer deutlich größeren Kraft als bei Verwendung von Reaktoren zu reduzieren.
Frequenzstart
Grundlage des modernen Frequenzstarts sind Schaltungen auf Basis von Halbleiterelementen, in der Regel Thyristorwandler. Solche Vorrichtungen reduzieren die Häufigkeit der Änderung der Spannungskurve, verletzen jedoch praktisch nicht den effektiven Wert.
Diese Startmethode verkürzt die Beschleunigungszeit des Synchronmotors und verringert den Wert der aktuellen Last zum Zeitpunkt des Starts. Die moderne Frequenzstartschaltung hat jedoch eine viel komplexere Implementierung:
Motorstart
Das Verfahren zum Starten des Antriebs sieht die gleichzeitige Installation eines Synchron- und eines Beschleunigungsmotors auf einer Welle vor. Der Start der Drehung wird von einem asynchronen Beschleunigungsmotor bereitgestellt, der unter Last leicht die Geschwindigkeit aufnimmt. Die Synchroneinheit wird in Betrieb genommen, wenn die subsynchrone Drehzahl erreicht ist.
Ein wesentlicher Nachteil dieses Verfahrens ist jedoch eine lange Zeitspanne vom Start bis zu dem Zeitpunkt, an dem die elektrische Maschine synchronisiert wird.
Weitere Details finden Sie in unserem Video unten:
oder in einem Artikel auf unserer Website: https://www.asutpp.ru/princip-raboty-sinxronnogo-dvigatelya.html