सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर्स सुरू करण्यासाठी ठराविक योजना

सिंक्रोनस मोटर्सचा वापर उद्योगात स्थिर गतीने (कंप्रेसर, पंप इ.) चालणाऱ्या इलेक्ट्रिक ड्राईव्हसाठी मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. अलीकडे, स्विचिंग सेमीकंडक्टर तंत्रज्ञानाच्या आगमनामुळे, नियंत्रित सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह विकसित केले गेले आहेत.

सिंक्रोनस मोटर्सचे फायदे

सिंक्रोनस मोटर ही एसिंक्रोनस मोटरपेक्षा थोडी अधिक क्लिष्ट आहे, परंतु त्याचे बरेच फायदे आहेत, जे काही प्रकरणांमध्ये असिंक्रोनसऐवजी वापरणे शक्य करते.

1. सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटरचा मुख्य फायदा म्हणजे प्रतिक्रियाशील ऊर्जेसाठी इष्टतम मोड प्राप्त करण्याची क्षमता, जी स्वयंचलितपणे मोटरचा उत्तेजना प्रवाह समायोजित करून चालविली जाते. सिंक्रोनस मोटर नेटवर्कला रिऍक्टिव्ह एनर्जीचा वापर न करता किंवा पुरवल्याशिवाय, पॉवर फॅक्टर (कॉस फाई) युनिटीच्या समानतेवर कार्य करू शकते. जर एंटरप्राइझला रिऍक्टिव्ह पॉवर व्युत्पन्न करायची असेल, तर ओव्हरएक्सिटेशनसह कार्यरत सिंक्रोनस मोटर ते ग्रिडला देऊ शकते.

2.सिंक्रोनस मोटर्स एसिंक्रोनस मोटर्सपेक्षा मुख्य व्होल्टेज चढउतारांना कमी संवेदनशील असतात. त्यांचा कमाल टॉर्क लाइन व्होल्टेजच्या प्रमाणात असतो, तर इंडक्शन मोटरचा गंभीर टॉर्क व्होल्टेजच्या स्क्वेअरच्या प्रमाणात असतो.

3. सिंक्रोनस मोटर्समध्ये उच्च ओव्हरलोड क्षमता असते. याव्यतिरिक्त, सिंक्रोनस मोटरची ओव्हरलोड क्षमता उत्तेजित प्रवाह वाढवून स्वयंचलितपणे वाढविली जाऊ शकते, उदाहरणार्थ, मोटर शाफ्टवरील लोडमध्ये अचानक अल्पकालीन वाढ झाल्यास.

4. सिंक्रोनस मोटरचा रोटेशनल वेग त्याच्या ओव्हरलोड क्षमतेमधील कोणत्याही शाफ्ट लोडसाठी अपरिवर्तित राहतो.

सिंक्रोनस मोटर सुरू करण्याच्या पद्धती

सिंक्रोनस मोटर सुरू करण्याच्या खालील पद्धती शक्य आहेत: पूर्ण लाइन व्होल्टेजवर असिंक्रोनस प्रारंभ करणे आणि अणुभट्टीद्वारे कमी व्होल्टेजवर प्रारंभ करणे किंवा ऑटोट्रान्सफॉर्मर.

सिंक्रोनस मोटरची सुरुवात असिंक्रोनस स्टार्ट म्हणून केली जाते. सिंक्रोनस मशीनचा अंतर्गत प्रारंभ टॉर्क लहान असतो, तर अंतर्निहित-पोल मशीनचा टॉर्क शून्य असतो. एसिंक्रोनस टॉर्क तयार करण्यासाठी, रोटर एक गिलहरी-पिंजरा सुरू होणारा पिंजरा सुसज्ज आहे, ज्याचे बार पोल सिस्टमच्या स्लॉटमध्ये घातले जातात. (अर्थातच, ठळक-पोल मोटरमध्ये खांबांमध्ये रॉड नसतात.) समान सेल लोड स्पाइक्स दरम्यान मोटरची गतिशील स्थिरता वाढवण्यास योगदान देते.

असिंक्रोनस टॉर्कमुळे, मोटर सुरू होते आणि वेग वाढवते. प्रवेग दरम्यान रोटर विंडिंगमध्ये उत्तेजना प्रवाह नाही.मशीन उत्तेजित न करता सुरू होते, कारण उत्तेजित ध्रुवांच्या उपस्थितीमुळे प्रवेग प्रक्रिया गुंतागुंतीची होते, ज्यामुळे डायनॅमिक ब्रेकिंग दरम्यान इंडक्शन मोटरप्रमाणे ब्रेकिंग टॉर्क तयार होतो.

तेव्हा तथाकथित सबसिंक्रोनस वेग, जो सिंक्रोनसपेक्षा 3 - 5% ने भिन्न असतो, उत्तेजित कॉइलला विद्युत प्रवाह पुरवला जातो आणि मोटर समतोल स्थितीभोवती अनेक दोलनांनंतर, समकालिकतेकडे आकर्षित होते. कमी शाफ्ट टॉर्कवर रिऍक्टिव्ह टॉर्क असल्यामुळे एक्सपोज्ड-पोल मोटर्स काहीवेळा फील्ड कॉइलला विद्युत प्रवाह न पुरवता समक्रमणात आणल्या जातात.

सिंक्रोनस मोटर्समध्ये, प्रारंभिक टॉर्क आणि इनपुट टॉर्कची आवश्यक मूल्ये एकाच वेळी प्रदान करणे कठीण आहे, जे समकालिक गतीच्या 95% पर्यंत पोहोचते तेव्हा विकसित झालेला एसिंक्रोनस टॉर्क समजला जातो. गतीवर स्थिर टॉर्कच्या अवलंबनाच्या स्वरूपानुसार, म्हणजे. ज्या पद्धतीसाठी मोटार तयार केली गेली आहे त्यानुसार, इलेक्ट्रिक मशीन मॅन्युफॅक्चरिंग प्लांटमध्ये सुरुवातीच्या सेलचे पॅरामीटर्स बदलणे आवश्यक आहे.

कधीकधी, शक्तिशाली मोटर्स सुरू करताना प्रवाह मर्यादित करण्यासाठी, ऑटोट्रान्सफॉर्मर किंवा प्रतिरोधकांच्या विंडिंगसह, स्टेटर टर्मिनल्सवरील व्होल्टेज कमी केला जातो. हे लक्षात घेतले पाहिजे की जेव्हा सिंक्रोनस मोटर सुरू केली जाते, तेव्हा उत्तेजना वळणाचे सर्किट मोठ्या प्रतिकारासाठी बंद होते, वळणाच्या प्रतिकारापेक्षा 5-10 पटीने जास्त होते.

अन्यथा, स्टार्ट-अप दरम्यान विंडिंगमध्ये प्रेरित करंट्सच्या कृती अंतर्गत, एक स्पंदन करणारा चुंबकीय प्रवाह उद्भवतो, ज्याचा उलट घटक, स्टेटर प्रवाहांशी संवाद साधून, ब्रेकिंग टॉर्क तयार करतो.हा टॉर्क नाममात्राच्या अर्ध्यापेक्षा किंचित जास्त वेगाने त्याच्या कमाल मूल्यापर्यंत पोहोचतो आणि त्याच्या प्रभावाखाली इंजिन या वेगाने प्रवेग थांबवू शकते. स्टार्टिंग दरम्यान फील्ड सर्किट उघडे सोडणे धोकादायक आहे कारण विंडिंग इन्सुलेशन त्यात प्रेरित EMF मुळे खराब होऊ शकते.

शैक्षणिक फिल्मस्ट्रिप - 1966 मध्ये शैक्षणिक साहित्य कारखान्याने निर्मित "सिंक्रोनस मोटर्स". तुम्ही ते येथे पाहू शकता: फिल्मस्ट्रिप «सिंक्रोनस मोटर»

सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटरची असिंक्रोनस प्रारंभ

आंधळेपणाने जोडलेल्या एक्सायटरसह सिंक्रोनस मोटरचे उत्तेजना सर्किट अगदी सोपे आहे आणि जर इनरश करंट्समुळे नेटवर्कमध्ये परवानगीयोग्य आणि सांख्यिकीय टॉर्क Ms <0.4 Mnom पेक्षा जास्त व्होल्टेज कमी होत नसेल तर ते वापरले जाऊ शकते.

सिंक्रोनस मोटरची एसिंक्रोनस स्टार्ट स्टेटरला नेटवर्कशी जोडून केली जाते. सिंक्रोनसच्या जवळ असलेल्या रोटेशनल स्पीडवर इंडक्शन मोटर म्हणून मोटरचा वेग वाढवला जातो.

एसिंक्रोनस स्टार्टिंगच्या प्रक्रियेत, उत्तेजित वळण स्टार्टिंग दरम्यान उत्तेजित वळणाचा नाश टाळण्यासाठी डिस्चार्ज रेझिस्टन्सला बंद केले जाते, कारण कमी रोटर गतीने त्यात लक्षणीय ओव्हरव्होल्टेज होऊ शकतात. सिंक्रोनसच्या जवळ असलेल्या रोटेशनल वेगाने, कॉन्टॅक्टर केएम ट्रिगर केला जातो (आकृतीमध्ये कॉन्टॅक्टरचा पुरवठा सर्किट दर्शविला जात नाही), उत्तेजना कॉइल डिस्चार्ज रेझिस्टन्सपासून डिस्कनेक्ट केली जाते आणि एक्सायटरच्या आर्मेचरशी जोडली जाते. सुरुवात संपते.

सिंक्रोनस मोटर्स सुरू करण्यासाठी थायरिस्टर एक्सिटर्स वापरून सिंक्रोनस मोटर एक्सिटेशन सर्किट्सची विशिष्ट युनिट्स

सिंक्रोनस मोटर्ससह बहुतेक इलेक्ट्रिक ड्राईव्हची कमकुवतता, जी ऑपरेशनला मोठ्या प्रमाणात गुंतागुंत करते आणि खर्च वाढवते, बर्याच वर्षांपासून इलेक्ट्रिक मशीन्सचे उत्तेजक आहे. आजकाल ते सिंक्रोनस मोटर्सला उत्तेजित करण्यासाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. thyristor exciters… ते संच म्हणून पुरवले जातात.

सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर्सचे थायरिस्टर एक्साइटर्स अधिक विश्वासार्ह असतात आणि त्यांची कार्यक्षमता जास्त असते. इलेक्ट्रिक मशीन एक्साइटर्सच्या तुलनेत. त्यांच्या मदतीने, स्थिरता राखण्यासाठी उत्तेजित प्रवाहाच्या इष्टतम नियमनाबद्दलचे प्रश्न सहजपणे सोडवले जातात. cos phi, बसबारचा व्होल्टेज ज्यामधून सिंक्रोनस मोटर पुरवली जाते, तसेच आपत्कालीन मोडमध्ये सिंक्रोनस मोटरचे रोटर आणि स्टेटर करंट मर्यादित करते.

थायरिस्टर उत्तेजक उत्पादित बहुतेक मोठ्या सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर्ससह सुसज्ज आहेत. ते सहसा खालील कार्ये करतात:

• फील्ड विंडिंग सर्किटमध्ये समाविष्ट असलेल्या प्रारंभिक रेझिस्टरसह सिंक्रोनस मोटर सुरू करणे,
• सिंक्रोनस मोटरच्या प्रारंभाच्या समाप्तीनंतर प्रारंभिक रेझिस्टरचे संपर्करहित शटडाउन आणि त्याचे अतिउष्णतेपासून संरक्षण,
• सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर सुरू करण्याच्या योग्य क्षणी उत्तेजनाचा स्वयंचलित पुरवठा,
• उत्तेजित प्रवाहाचे स्वयंचलित आणि मॅन्युअल समायोजन
• स्टेटरवर डीप व्होल्टेज थेंब आणि सिंक्रोनस मोटरच्या शाफ्टवर तीव्र लोड जंप झाल्यास आवश्यक सक्तीची उत्तेजना,
• जेव्हा फील्ड करंट कमी करणे आणि इलेक्ट्रिक मोटर बंद करणे आवश्यक असते तेव्हा सिंक्रोनस मोटरचे फील्ड त्वरित विझवणे,
• सतत ओव्हरकरंट आणि शॉर्ट सर्किट्सपासून सिंक्रोनस मोटरच्या रोटरचे संरक्षण.

जर सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर कमी व्होल्टेजवर सुरू केली असेल, तर "लाइट" स्टार्टमध्ये, स्टेटर वळण पूर्ण व्होल्टेजवर चालू होईपर्यंत ती उत्तेजित होते आणि "जड" सुरू झाल्यावर, स्टेटर सर्किटमध्ये पूर्ण व्होल्टेजवर उत्तेजना पुरवली जाते. डिस्चार्ज रेझिस्टन्ससह मोटर फील्ड विंडिंगला एक्सायटरच्या आर्मेचरशी जोडणे शक्य आहे.

सिंक्रोनस मोटरला उत्तेजना पुरवण्याची प्रक्रिया दोन प्रकारे स्वयंचलित केली जाते: वेगाचे कार्य आणि विद्युत् प्रवाहाचे कार्य म्हणून.

सिंक्रोनस मोटर्ससाठी उत्तेजना प्रणाली आणि नियंत्रण उपकरण प्रदान करणे आवश्यक आहे:

• इंजिन सुरू करणे, सिंक्रोनाइझ करणे आणि थांबवणे (प्रारंभाच्या शेवटी स्वयंचलित उत्तेजनासह);
• जेव्हा मुख्य व्होल्टेज 0.8Un पर्यंत खाली येते तेव्हा 1.4 पेक्षा कमी नसलेल्या घटकासह सक्तीने उत्तेजना;
• इंजिनच्या थर्मल क्षमतेमध्ये लगतच्या इलेक्ट्रिक रिसीव्हर्सद्वारे वापरलेली प्रतिक्रियात्मक शक्ती (दिलेली) इंजिनद्वारे भरपाईची शक्यता;
• उत्तेजना प्रणालीमध्ये बिघाड झाल्यास इंजिन थांबवणे;
• जेव्हा मुख्य व्होल्टेज 0.8 ते 1.1 पर्यंत बदलते तेव्हा सेट मूल्याच्या 5% अचूकतेसह उत्तेजना प्रवाहाचे स्थिरीकरण;
• 8% च्या डेड झोनसह स्टेटर व्होल्टेजच्या विचलनाद्वारे उत्तेजनाचे नियमन;
• जेव्हा सिंक्रोनस मोटरच्या स्टेटरचा पुरवठा व्होल्टेज 8 ते 20% पर्यंत बदलतो, तेव्हा वर्तमान सेट मूल्यावरून 1.4 इंच पर्यंत बदलते, जास्तीत जास्त मोटर ओव्हरलोड सुनिश्चित करण्यासाठी उत्तेजना प्रवाह वाढवते.

आकृतीमध्ये दर्शविलेल्या आकृतीमध्ये, डीसी इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रिले केटी (स्लीव्हिंग टाइम रिले) वापरून सिंक्रोनस मोटरला उत्तेजना पुरवली जाते.रिले कॉइल व्हीडी डायोडद्वारे डिस्चार्ज रेझिस्टन्स Rdisc शी जोडलेले आहे. जेव्हा स्टेटर विंडिंग मेनशी जोडलेले असते, तेव्हा मोटर एक्सिटेशन वाइंडिंगमध्ये एक emf प्रेरित होते. केटी रिलेच्या कॉइलमधून थेट प्रवाह वाहतो, ज्याच्या डाळींचे मोठेपणा आणि वारंवारता स्लिपवर अवलंबून असते.

वेगावर अवलंबून समकालिक मोटरला उत्तेजना पुरवठा

स्टार्ट-अपच्या वेळी, स्लिप S = 1. मोटरचा वेग कमी होताना, तो कमी होतो आणि वर्तमानाच्या दुरुस्त केलेल्या अर्ध-लहरींमधील मध्यांतर वाढते; चुंबकीय प्रवाह वक्र Ф(t) बाजूने हळूहळू कमी होतो.

सिंक्रोनसच्या जवळ असलेल्या वेगाने, रिलेचा चुंबकीय प्रवाह रिले ड्रॉपआउट फ्लक्स फॉटच्या मूल्यापर्यंत पोहोचण्यास व्यवस्थापित करतो जेव्हा विद्युत प्रवाह KT रिलेमधून जात नाही. रिले पॉवर गमावते आणि त्याच्या संपर्काद्वारे केएम कॉन्टॅक्टरचे पॉवर सर्किट तयार करते (केएम कॉन्टॅक्टरचे पॉवर सर्किट आकृतीमध्ये दर्शवलेले नाही).

वर्तमान रिले वापरून वर्तमान फंक्शनमधील वीज पुरवठ्याच्या नियंत्रणाचा विचार करा. सुरुवातीच्या प्रवाहासह, वर्तमान रिले केए सक्रिय होते आणि संपर्ककर्ता KM2 च्या सर्किटमध्ये त्याचा संपर्क उघडतो.

टाइम रिले KT मध्ये वर्तमान आणि चुंबकीय प्रवाह बदलांचा आलेख

विद्युत् प्रवाहाचे कार्य म्हणून समकालिक मोटरच्या उत्तेजनाचे निरीक्षण करणे

सिंक्रोनसच्या जवळ असलेल्या वेगाने, KA रिले अदृश्य होतो आणि KM2 कॉन्टॅक्टर सर्किटमध्ये त्याचा संपर्क बंद करतो. कॉन्टॅक्टर KM2 सक्रिय होतो, त्याचा संपर्क मशीन एक्सिटेशन सर्किटमध्ये बंद करतो आणि रेझिस्टर Rres शंट करतो.

हे देखील पहा: सिंक्रोनस मोटर्स सुरू करण्यासाठी उपकरणांची निवड