సింక్రోనస్ ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు ప్రారంభించడానికి సాధారణ పథకాలు

స్థిరమైన వేగంతో (కంప్రెసర్లు, పంపులు మొదలైనవి) పనిచేసే ఎలక్ట్రిక్ డ్రైవ్‌ల కోసం సింక్రోనస్ మోటార్లు పరిశ్రమలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. ఇటీవల, స్విచింగ్ సెమీకండక్టర్ టెక్నాలజీ రావడంతో, నియంత్రిత సింక్రోనస్ ఎలక్ట్రిక్ డ్రైవ్‌లు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి.

సింక్రోనస్ మోటార్స్ యొక్క ప్రయోజనాలు

సింక్రోనస్ మోటారు అసమకాలిక మోటారు కంటే కొంచెం క్లిష్టంగా ఉంటుంది, అయితే ఇది అనేక ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది, ఇది అసమకాలిక మోటారుకు బదులుగా కొన్ని సందర్భాల్లో దీనిని ఉపయోగించడం సాధ్యపడుతుంది.

1. సింక్రోనస్ ఎలక్ట్రిక్ మోటార్ యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనం రియాక్టివ్ ఎనర్జీ కోసం సరైన మోడ్‌ను పొందగల సామర్థ్యం, ​​ఇది మోటారు యొక్క ఉత్తేజిత ప్రవాహాన్ని స్వయంచాలకంగా సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది. ఒక సింక్రోనస్ మోటారు నెట్‌వర్క్‌కు రియాక్టివ్ శక్తిని వినియోగించకుండా లేదా సరఫరా చేయకుండా, ఏకత్వానికి సమానమైన పవర్ ఫ్యాక్టర్ (cos fi) వద్ద పనిచేయగలదు. ఎంటర్‌ప్రైజ్ రియాక్టివ్ పవర్‌ను ఉత్పత్తి చేయాల్సిన అవసరం ఉన్నట్లయితే, ఓవర్ ఎక్సిటేషన్‌తో పనిచేసే సింక్రోనస్ మోటారు దానిని గ్రిడ్‌కు అందించగలదు.

2.సింక్రోనస్ మోటార్లు అసమకాలిక మోటార్లు కంటే మెయిన్స్ వోల్టేజ్ హెచ్చుతగ్గులకు తక్కువ సున్నితంగా ఉంటాయి. వాటి గరిష్ట టార్క్ లైన్ వోల్టేజ్‌కు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది, అయితే ఇండక్షన్ మోటారు యొక్క క్లిష్టమైన టార్క్ వోల్టేజ్ యొక్క వర్గానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

3. సిన్క్రోనస్ మోటార్లు అధిక ఓవర్లోడ్ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. అదనంగా, సిన్క్రోనస్ మోటారు యొక్క ఓవర్‌లోడ్ సామర్థ్యం ఉత్తేజిత ప్రవాహాన్ని పెంచడం ద్వారా స్వయంచాలకంగా పెరుగుతుంది, ఉదాహరణకు, మోటారు షాఫ్ట్‌పై లోడ్‌లో ఆకస్మిక స్వల్పకాలిక పెరుగుదల విషయంలో.

4. సిన్క్రోనస్ మోటార్ యొక్క భ్రమణ వేగం దాని ఓవర్‌లోడ్ సామర్థ్యంలో ఉన్న ఏదైనా షాఫ్ట్ లోడ్ కోసం మారదు.

సింక్రోనస్ మోటారును ప్రారంభించే పద్ధతులు

సింక్రోనస్ మోటారును ప్రారంభించే క్రింది పద్ధతులు సాధ్యమే: పూర్తి లైన్ వోల్టేజ్ వద్ద అసమకాలిక ప్రారంభం మరియు రియాక్టర్ ద్వారా తక్కువ వోల్టేజ్ వద్ద ప్రారంభించడం లేదా ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్.

సింక్రోనస్ మోటారు యొక్క ప్రారంభం అసమకాలిక ప్రారంభం వలె నిర్వహించబడుతుంది. సింక్రోనస్ మెషీన్ యొక్క అంతర్గత ప్రారంభ టార్క్ చిన్నది, అయితే అవ్యక్త-పోల్ మెషిన్ సున్నా. అసమకాలిక టార్క్ సృష్టించడానికి, రోటర్ ఒక ఉడుత-పంజరం ప్రారంభ పంజరంతో అమర్చబడి ఉంటుంది, వీటిలో బార్లు పోల్ సిస్టమ్ యొక్క స్లాట్‌లలోకి చొప్పించబడతాయి. (వాస్తవానికి, ఒక ముఖ్యమైన-పోల్ మోటారులో స్తంభాల మధ్య ఎటువంటి రాడ్‌లు లేవు.) అదే సెల్ లోడ్ స్పైక్‌ల సమయంలో మోటారు యొక్క డైనమిక్ స్థిరత్వాన్ని పెంచడానికి దోహదం చేస్తుంది.

అసమకాలిక టార్క్ కారణంగా, మోటారు ప్రారంభమవుతుంది మరియు వేగవంతం అవుతుంది. త్వరణం సమయంలో రోటర్ వైండింగ్‌లో ఉత్తేజిత ప్రవాహం లేదు.ఉత్తేజిత స్తంభాల ఉనికి త్వరణం ప్రక్రియను క్లిష్టతరం చేస్తుంది, డైనమిక్ బ్రేకింగ్ సమయంలో ఇండక్షన్ మోటారు మాదిరిగానే బ్రేకింగ్ టార్క్‌ను సృష్టిస్తుంది కాబట్టి యంత్రం ఉత్సాహంగా ప్రారంభించబడింది.

అని పిలవబడినప్పుడు సబ్‌సింక్రోనస్ స్పీడ్, ఇది సింక్రోనస్ నుండి 3 - 5% తేడాతో ఉంటుంది, కరెంట్ ఉత్తేజిత కాయిల్‌కు సరఫరా చేయబడుతుంది మరియు మోటారు, సమతౌల్య స్థానం చుట్టూ అనేక డోలనాల తర్వాత, సమకాలీకరణకు ఆకర్షింపబడుతుంది. తక్కువ షాఫ్ట్ టార్క్‌ల వద్ద రియాక్టివ్ టార్క్ కారణంగా ఎక్స్‌పోజ్డ్-పోల్ మోటార్‌లు కొన్నిసార్లు ఫీల్డ్ కాయిల్‌కు కరెంట్‌ని సరఫరా చేయకుండా సింక్రోనిజంలోకి తీసుకురాబడతాయి.

సింక్రోనస్ మోటారులలో, ప్రారంభ టార్క్ మరియు ఇన్‌పుట్ టార్క్ యొక్క అవసరమైన విలువలను ఏకకాలంలో అందించడం కష్టం, ఇది వేగం సమకాలీకరణ వేగంలో 95%కి చేరుకున్నప్పుడు అభివృద్ధి చేయబడిన అసమకాలిక టార్క్ అని అర్థం. వేగంపై స్టాటిక్ టార్క్ ఆధారపడటం యొక్క స్వభావానికి అనుగుణంగా, అనగా. మోటారు రూపొందించబడిన మెకానిజం రకానికి అనుగుణంగా, ఎలక్ట్రిక్ మెషిన్ తయారీ ప్లాంట్లలో ప్రారంభ సెల్ యొక్క పారామితులను తప్పనిసరిగా మార్చాలి.

కొన్నిసార్లు, శక్తివంతమైన మోటారులను ప్రారంభించేటప్పుడు ప్రవాహాలను పరిమితం చేయడానికి, స్టేటర్ టెర్మినల్స్ వద్ద వోల్టేజ్ తగ్గుతుంది, సిరీస్‌లో ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్ లేదా రెసిస్టర్‌ల వైండింగ్‌లు ఉన్నాయి. సింక్రోనస్ మోటారు ప్రారంభించినప్పుడు, ఉత్తేజిత వైండింగ్ యొక్క సర్క్యూట్ పెద్ద ప్రతిఘటనకు మూసివేయబడిందని గుర్తుంచుకోవాలి, ఇది వైండింగ్ యొక్క ప్రతిఘటనను 5-10 రెట్లు మించిపోయింది.

లేకపోతే, ప్రారంభ సమయంలో వైండింగ్‌లో ప్రేరేపించబడిన ప్రవాహాల చర్యలో, పల్సేటింగ్ మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ ఏర్పడుతుంది, దీని రివర్స్ భాగం, స్టేటర్ కరెంట్‌లతో సంకర్షణ చెందుతుంది, బ్రేకింగ్ టార్క్‌ను సృష్టిస్తుంది.ఈ టార్క్ నామమాత్రపు సగం కంటే కొంచెం వేగంతో గరిష్ట విలువను చేరుకుంటుంది మరియు దాని ప్రభావంతో ఇంజిన్ ఈ వేగంతో త్వరణాన్ని ఆపగలదు. ప్రారంభ సమయంలో ఫీల్డ్ సర్క్యూట్‌ను తెరిచి ఉంచడం ప్రమాదకరం ఎందుకంటే వైండింగ్ ఇన్సులేషన్ దానిలో ప్రేరేపించబడిన EMF ద్వారా దెబ్బతింటుంది.

ఎడ్యుకేషనల్ ఫిల్మ్‌స్ట్రిప్ - "సింక్రోనస్ మోటార్స్" 1966లో ఎడ్యుకేషనల్ మెటీరియల్స్ ఫ్యాక్టరీచే నిర్మించబడింది. మీరు దీన్ని ఇక్కడ చూడవచ్చు: ఫిల్మ్‌స్ట్రిప్ «సింక్రోనస్ మోటార్»

సింక్రోనస్ ఎలక్ట్రిక్ మోటార్ యొక్క అసమకాలిక ప్రారంభం

బ్లైండ్‌గా కనెక్ట్ చేయబడిన ఎక్సైటర్‌తో కూడిన సింక్రోనస్ మోటార్ యొక్క ఉత్తేజిత సర్క్యూట్ చాలా సులభం మరియు ఇన్‌రష్ కరెంట్‌లు నెట్‌వర్క్‌లో అనుమతించదగిన మరియు గణాంక టార్క్ Ms <0.4 Mnom కంటే ఎక్కువ వోల్టేజ్ డ్రాప్‌కు కారణం కానట్లయితే ఉపయోగించబడుతుంది.

సిన్క్రోనస్ మోటార్ యొక్క అసమకాలిక ప్రారంభం స్టేటర్‌ను నెట్‌వర్క్‌కు కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది. మోటారు సమకాలీకరణకు దగ్గరగా ఉన్న భ్రమణ వేగానికి ఇండక్షన్ మోటార్‌గా వేగవంతం చేయబడింది.

అసమకాలిక ప్రారంభ ప్రక్రియలో, ప్రారంభ సమయంలో ఉత్తేజిత వైండింగ్ యొక్క నాశనాన్ని నివారించడానికి ఉత్తేజిత వైండింగ్ ఉత్సర్గ నిరోధకతకు మూసివేయబడుతుంది, ఎందుకంటే తక్కువ రోటర్ వేగంతో దానిలో గణనీయమైన ఓవర్‌వోల్టేజీలు సంభవించవచ్చు. సమకాలీకరణకు దగ్గరగా ఉన్న భ్రమణ వేగంతో, కాంటాక్టర్ KM ప్రేరేపించబడుతుంది (కాంటాక్టర్ యొక్క సరఫరా సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రంలో చూపబడలేదు), ఉత్తేజిత కాయిల్ ఉత్సర్గ నిరోధకత నుండి డిస్‌కనెక్ట్ చేయబడుతుంది మరియు ఎక్సైటర్ యొక్క ఆర్మేచర్‌కు కనెక్ట్ చేయబడింది. ప్రారంభం ముగుస్తుంది.

సింక్రోనస్ మోటార్‌లను ప్రారంభించడానికి థైరిస్టర్ ఎక్సైటర్‌లను ఉపయోగించి సింక్రోనస్ మోటార్ ఎక్సైటేషన్ సర్క్యూట్‌ల యొక్క సాధారణ యూనిట్లు

సింక్రోనస్ మోటారులతో ఉన్న చాలా ఎలక్ట్రిక్ డ్రైవ్‌ల బలహీనత, ఇది ఆపరేషన్‌ను బాగా క్లిష్టతరం చేస్తుంది మరియు ఖర్చును పెంచుతుంది, ఇది చాలా సంవత్సరాలుగా ఎలక్ట్రిక్ మెషీన్లను ఉత్తేజపరుస్తుంది. ఈ రోజుల్లో వారు సింక్రోనస్ మోటార్లు ఉత్తేజపరిచేందుకు విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు. thyristor exciters… అవి ఒక సెట్‌గా సరఫరా చేయబడతాయి.

సింక్రోనస్ ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు యొక్క థైరిస్టర్ ఎక్సైటర్లు మరింత నమ్మదగినవి మరియు అధిక సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఎలక్ట్రిక్ మెషిన్ ఎక్సైటర్‌లతో పోలిస్తే. వారి సహాయంతో, స్థిరత్వాన్ని నిర్వహించడానికి ఉత్తేజిత ప్రవాహం యొక్క సరైన నియంత్రణ గురించి ప్రశ్నలు సులభంగా పరిష్కరించబడతాయి. cos phi, సింక్రోనస్ మోటార్ సరఫరా చేయబడిన బస్‌బార్‌ల వోల్టేజ్, అలాగే అత్యవసర మోడ్‌లలో సింక్రోనస్ మోటారు యొక్క రోటర్ మరియు స్టేటర్ కరెంట్‌ను పరిమితం చేస్తుంది.

థైరిస్టర్ ఎక్సైటర్‌లు తయారు చేయబడిన చాలా పెద్ద సింక్రోనస్ ఎలక్ట్రిక్ మోటార్‌లతో అమర్చబడి ఉంటాయి. వారు సాధారణంగా క్రింది విధులను నిర్వహిస్తారు:

• ఫీల్డ్ వైండింగ్ సర్క్యూట్‌లో చేర్చబడిన స్టార్టింగ్ రెసిస్టర్‌తో సింక్రోనస్ మోటారును ప్రారంభించడం,
• సింక్రోనస్ మోటారు ప్రారంభం ముగిసిన తర్వాత ప్రారంభ నిరోధకం యొక్క కాంటాక్ట్‌లెస్ షట్డౌన్ మరియు వేడెక్కడం నుండి దాని రక్షణ,
• సింక్రోనస్ ఎలక్ట్రిక్ మోటారును ప్రారంభించే సరైన సమయంలో ఉత్తేజిత స్వయంచాలక సరఫరా,
• ఉత్తేజిత ప్రవాహం యొక్క స్వయంచాలక మరియు మాన్యువల్ సర్దుబాటు
• స్టేటర్‌పై లోతైన వోల్టేజ్ పడిపోతే మరియు సింక్రోనస్ మోటారు షాఫ్ట్‌పై పదునైన లోడ్ జంప్‌ల విషయంలో అవసరమైన బలవంతపు ఉత్తేజితం,
• ఫీల్డ్ కరెంట్‌ను తగ్గించడం మరియు ఎలక్ట్రిక్ మోటారును ఆపివేయడం అవసరం అయినప్పుడు సింక్రోనస్ మోటారు యొక్క ఫీల్డ్‌ను త్వరగా ఆపివేయడం,
• నిరంతర ఓవర్‌కరెంట్ మరియు షార్ట్ సర్క్యూట్‌లకు వ్యతిరేకంగా సింక్రోనస్ మోటర్ యొక్క రోటర్ యొక్క రక్షణ.

తగ్గిన వోల్టేజ్ వద్ద సింక్రోనస్ ఎలక్ట్రిక్ మోటారు ప్రారంభించబడితే, అప్పుడు "లైట్" స్టార్ట్‌లో స్టేటర్ వైండింగ్ పూర్తి వోల్టేజ్‌లో ఆన్ అయ్యే వరకు అది ఉత్తేజితమవుతుంది మరియు "హెవీ" స్టార్ట్‌లో స్టేటర్ సర్క్యూట్‌లో పూర్తి వోల్టేజ్ వద్ద ఉత్తేజితం సరఫరా చేయబడుతుంది. ఉత్సర్గ నిరోధకతతో సిరీస్లో ఎక్సైటర్ యొక్క ఆర్మేచర్కు మోటార్ ఫీల్డ్ వైండింగ్ను కనెక్ట్ చేయడం సాధ్యపడుతుంది.

సిన్క్రోనస్ మోటారుకు ఉత్తేజితాన్ని సరఫరా చేసే ప్రక్రియ రెండు విధాలుగా స్వయంచాలకంగా చేయబడుతుంది: వేగం యొక్క విధిగా మరియు కరెంట్ యొక్క విధిగా.

సిన్క్రోనస్ మోటార్స్ కోసం ఉత్తేజిత వ్యవస్థ మరియు నియంత్రణ పరికరం తప్పనిసరిగా అందించాలి:

• ఇంజిన్ను ప్రారంభించడం, సమకాలీకరించడం మరియు ఆపడం (ప్రారంభ ముగింపులో ఆటోమేటిక్ ఉత్తేజంతో);
• మెయిన్స్ వోల్టేజ్ 0.8Unకి పడిపోయినప్పుడు 1.4 కంటే తక్కువ కారకంతో బలవంతంగా ఉత్తేజితం;
• ఇంజిన్ యొక్క ఉష్ణ సామర్థ్యాలలో ప్రక్కనే ఉన్న ఎలక్ట్రిక్ రిసీవర్ల ద్వారా వినియోగించబడే (ఇచ్చిన) రియాక్టివ్ శక్తిని ఇంజిన్ ద్వారా భర్తీ చేసే అవకాశం;
• ఉత్తేజిత వ్యవస్థలో వైఫల్యం విషయంలో ఇంజిన్ను ఆపడం;
• మెయిన్స్ వోల్టేజ్ 0.8 నుండి 1.1 వరకు మారినప్పుడు సెట్ విలువలో 5% ఖచ్చితత్వంతో ఉత్తేజిత కరెంట్ యొక్క స్థిరీకరణ;
• 8% డెడ్ జోన్తో స్టేటర్ వోల్టేజ్ యొక్క విచలనం ద్వారా ఉత్తేజిత నియంత్రణ;
• సిన్క్రోనస్ మోటారు యొక్క స్టేటర్ యొక్క సరఫరా వోల్టేజ్ 8 నుండి 20% వరకు మారినప్పుడు, ప్రస్తుత సెట్ విలువ నుండి 1.4 Inకి మారుతుంది, గరిష్ట మోటారు ఓవర్‌లోడ్‌ను నిర్ధారించడానికి ఉత్తేజిత ప్రవాహాన్ని పెంచుతుంది.

చిత్రంలో చూపిన రేఖాచిత్రంలో, ఉత్తేజితం DC విద్యుదయస్కాంత రిలే KT (స్లీవింగ్ టైమ్ రిలే) ఉపయోగించి సింక్రోనస్ మోటారుకు సరఫరా చేయబడుతుంది.రిలే కాయిల్ VD డయోడ్ ద్వారా ఉత్సర్గ నిరోధకత Rdiscకి కనెక్ట్ చేయబడింది. స్టేటర్ వైండింగ్ మెయిన్స్‌కు అనుసంధానించబడినప్పుడు, మోటారు ఉత్తేజిత వైండింగ్‌లో ఒక emf ప్రేరేపించబడుతుంది. KT రిలే యొక్క కాయిల్ ద్వారా డైరెక్ట్ కరెంట్ ప్రవహిస్తుంది, పప్పుల వ్యాప్తి మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ స్లిప్ మీద ఆధారపడి ఉంటుంది.

వేగాన్ని బట్టి సింక్రోనస్ మోటారుకు ఉత్తేజిత సరఫరా

ప్రారంభంలో, స్లిప్ S = 1. మోటారు వేగవంతం అయినప్పుడు, అది తగ్గుతుంది మరియు ప్రస్తుత పెరుగుదల యొక్క సరిదిద్దబడిన సగం-తరంగాల మధ్య విరామాలు; అయస్కాంత ప్రవాహం క్రమంగా వక్రరేఖ Ф (t) వెంట తగ్గుతుంది.

సమకాలీకరణకు దగ్గరగా ఉన్న వేగంతో, రిలే యొక్క మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ KT రిలే ద్వారా కరెంట్ పాస్ చేయని సమయంలో రిలే డ్రాప్అవుట్ ఫ్లక్స్ Fot యొక్క విలువను చేరుకోవడానికి నిర్వహిస్తుంది. రిలే శక్తిని కోల్పోతుంది మరియు దాని పరిచయం ద్వారా KM కాంటాక్టర్ యొక్క పవర్ సర్క్యూట్‌ను సృష్టిస్తుంది (KM కాంటాక్టర్ యొక్క పవర్ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రంలో చూపబడలేదు).

ప్రస్తుత రిలేను ఉపయోగించి ప్రస్తుత ఫంక్షన్లో విద్యుత్ సరఫరా నియంత్రణను పరిగణించండి. ప్రారంభ ప్రవాహంతో, ప్రస్తుత రిలే KA సక్రియం చేయబడుతుంది మరియు కాంటాక్టర్ KM2 యొక్క సర్క్యూట్లో దాని పరిచయాన్ని తెరుస్తుంది.

టైమ్ రిలే KTలో ప్రస్తుత మరియు మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ మార్పుల గ్రాఫ్

కరెంట్ యొక్క విధిగా సింక్రోనస్ మోటార్ యొక్క ఉత్తేజాన్ని పర్యవేక్షించడం

సమకాలీకరణకు దగ్గరగా ఉన్న వేగంతో, KA రిలే అదృశ్యమవుతుంది మరియు KM2 కాంటాక్టర్ సర్క్యూట్‌లో దాని పరిచయాన్ని మూసివేస్తుంది. కాంటాక్టర్ KM2 సక్రియం చేస్తుంది, మెషిన్ ఎక్సైటేషన్ సర్క్యూట్‌లో దాని పరిచయాన్ని మూసివేస్తుంది మరియు రెసిస్టర్ Rresని షంట్ చేస్తుంది.

ఇది కూడ చూడు: సింక్రోనస్ మోటార్లు ప్రారంభించడానికి పరికరాల ఎంపిక