동기 전기 모터 시동을 위한 일반적인 방식
동기식 모터는 일정한 속도로 작동하는 전기 드라이브(압축기, 펌프 등)를 위해 업계에서 널리 사용됩니다. 최근 스위칭 반도체 기술의 출현으로 인해 제어되는 동기식 전기 드라이브가 개발되었습니다.
동기 모터의 장점
동기 모터는 비동기 모터보다 조금 더 복잡하지만 여러 가지 장점이 있어 경우에 따라 비동기 모터 대신 사용할 수 있습니다.
1. 동기식 전기 모터의 주요 장점은 모터의 여자 전류를 자동으로 조정하여 무효 에너지에 대한 최적 모드를 얻을 수 있다는 것입니다. 동기식 모터는 1과 동일한 역률(cos fi)에서 네트워크에 무효 에너지를 소비하거나 공급하지 않고 작동할 수 있습니다. 기업에서 무효 전력을 생성해야 하는 경우 과여자로 작동하는 동기식 모터가 그리드에 전력을 제공할 수 있습니다.
2.동기식 모터는 비동기식 모터보다 주전원 전압 변동에 덜 민감합니다. 최대 토크는 라인 전압에 비례하지만 유도 전동기의 임계 토크는 전압의 제곱에 비례합니다.
3. 동기 모터는 과부하 용량이 높습니다. 또한 동기식 모터의 과부하 용량은 예를 들어 모터 샤프트의 부하가 단기간에 갑자기 증가하는 경우 여자 전류를 증가시켜 자동으로 증가할 수 있습니다.
4. 동기식 모터의 회전 속도는 과부하 용량 내에서 축 부하에 대해 변경되지 않습니다.
동기 모터 시동 방법
다음과 같은 동기식 모터 기동 방법이 가능합니다. 전체 라인 전압에서 비동기식 기동 및 리액터를 통한 저전압 기동 또는 단권 변압기.
동기 모터의 시작은 비동기 시작으로 수행됩니다. 동기식 기계의 내부 시동 토크는 작은 반면 암시적 극 기계의 토크는 0입니다. 비동기식 토크를 생성하기 위해 로터에는 다람쥐 케이지 시작 케이지가 장착되어 있으며 막대가 폴 시스템의 슬롯에 삽입됩니다. (물론 돌극 모터의 극 사이에는 막대가 없습니다.) 동일한 셀이 부하 스파이크 동안 모터의 동적 안정성을 높이는 데 기여합니다.
비동기 토크로 인해 모터가 시작되고 가속됩니다. 가속 중에는 회 전자 권선에 여자 전류가 없습니다.여기된 극이 있으면 가속 프로세스가 복잡해지고 동적 제동 중에 유도 모터와 유사한 제동 토크가 생성되기 때문에 기계는 무여자 상태로 시작됩니다.
소위 때 동기식 속도와 3~5% 차이가 나는 보조동기식 속도는 여자 코일에 전류가 공급되고 모터는 평형 위치 주변에서 여러 번 진동한 후 동기식으로 끌립니다. 노출 극 모터는 낮은 샤프트 토크에서 반응성 토크로 인해 계자 코일에 전류를 공급하지 않고 동기화되는 경우가 있습니다.
동기 전동기에서는 기동 토크와 입력 토크의 요구값을 동시에 제공하기 어려운데, 이는 속도가 동기 속도의 95%에 도달할 때 발생하는 비동기 토크로 이해된다. 속도에 대한 정적 토크의 의존성, 즉 모터가 설계된 메커니즘 유형에 따라 전기 기계 제조 공장에서 시동 셀의 매개변수를 변경해야 합니다.
때로는 강력한 모터를 시작할 때 전류를 제한하기 위해 자동 변압기 또는 저항의 권선을 직렬로 포함하여 고정자 단자의 전압이 감소합니다. 동기 모터가 시작되면 여자 권선의 회로가 큰 저항으로 닫혀 권선 자체의 저항을 5-10 배 초과한다는 점을 명심해야합니다.
그렇지 않으면 시동 중에 권선에 유도된 전류의 작용으로 맥동 자속이 발생하며 그 역방향 구성 요소는 고정자 전류와 상호 작용하여 제동 토크를 생성합니다.이 토크는 공칭 토크의 절반보다 약간 높은 속도에서 최대 값에 도달하며 그 영향으로 엔진은 이 속도에서 가속을 멈출 수 있습니다. 시작하는 동안 계자 회로를 개방 상태로 두는 것은 유도된 EMF로 인해 권선 절연이 손상될 수 있기 때문에 위험합니다.
교육용 필름 스트립 - 1966년 교육 자료 공장에서 생산된 "동기식 모터". 여기에서 볼 수 있습니다: 필름 스트립 «동기식 모터»
동기 전기 모터의 비동기 시작
맹목적으로 연결된 여자기가 있는 동기식 모터의 여기 회로는 매우 간단하며 돌입 전류가 허용 및 통계 토크 Ms <0.4 Mnom보다 네트워크에서 전압 강하를 일으키지 않는 경우 사용할 수 있습니다.
동기식 모터의 비동기식 시작은 고정자를 네트워크에 연결하여 수행됩니다. 모터는 동기 모터에 가까운 회전 속도로 유도 모터로 가속됩니다.
비동기 시작 과정에서 여자 권선은 낮은 회전자 속도에서 상당한 과전압이 발생할 수 있기 때문에 시작하는 동안 여자 권선의 파괴를 피하기 위해 방전 저항에 닫힙니다. 동기식에 가까운 회전 속도에서 접촉기 KM이 트리거되고(접촉기의 공급 회로는 다이어그램에 표시되지 않음) 여기 코일이 방전 저항에서 분리되고 여자기의 전기자에 연결됩니다. 시작이 끝납니다.
사이리스터 여자기를 사용하여 동기 모터를 시작하는 동기 모터 여자 회로의 일반적인 단위
작동을 크게 복잡하게 만들고 비용을 증가시키는 대부분의 동기식 모터가 있는 전기 드라이브의 약점은 수년 동안 전기 기계의 자극제였습니다. 요즘에는 동기식 모터를 자극하는 데 널리 사용됩니다. thyristor exciters… 세트로 공급됩니다.
동기식 전기 모터의 사이리스터 여자기는 더 안정적이고 더 높은 효율을 보입니다. 전기 기계 여자기에 비해. 그들의 도움으로 불변성을 유지하기 위한 여기 전류의 최적 조절에 대한 질문이 쉽게 해결됩니다. cos phi, 동기 모터가 공급되는 모선의 전압은 물론 비상 모드에서 동기 모터의 회 전자 및 고정자 전류를 제한합니다.
사이리스터 익사이터에는 제조된 대부분의 대형 동기 전기 모터가 장착되어 있습니다. 일반적으로 다음 기능을 수행합니다.
- 계자 권선 회로에 포함된 기동 저항으로 동기 모터를 기동하는 단계,
- 동기 모터 시동 종료 후 시동 저항의 비접촉식 종료 및 과열 방지,
- 동기식 전기 모터를 시동하는 적절한 순간에 여기의 자동 공급,
- 여자 전류의 자동 및 수동 조정
- 고정자에서 전압 강하가 심하고 동기식 모터의 샤프트에서 급격한 부하 점프가 있는 경우 필요한 강제 여기,
- 계자 전류를 줄이고 전기 모터를 꺼야 할 때 동기식 모터의 필드를 빠르게 소멸시킵니다.
- 지속적인 과전류 및 단락에 대한 동기 모터의 회 전자 보호.
동기식 전기 모터가 감소된 전압에서 시작되면 «가벼운» 시작에서 고정자 권선이 최대 전압으로 켜질 때까지 여기되고 «무거운» 시작에서 여기가 고정자 회로에서 전체 전압으로 공급됩니다. 방전 저항과 직렬로 여자기의 전기자에 모터 계자 권선을 연결할 수 있습니다.
동기식 모터에 여자를 공급하는 과정은 두 가지 방식으로 자동화됩니다: 속도와 전류의 함수.
동기 모터용 여자 시스템 및 제어 장치는 다음을 제공해야 합니다.
- 엔진 시동, 동기화 및 정지(시동 종료 시 자동 여기 포함)
- 주전원 전압이 0.8Un으로 떨어질 때 1.4 이상의 계수로 강제 여자;
- 엔진의 열 성능 내에서 인접한 전기 수신기에 의해 소비(주어진) 무효 전력을 엔진에 의해 보상할 수 있는 가능성;
- 여자 시스템이 고장난 경우 엔진 정지;
- 전원 전압이 0.8에서 1.1로 변경될 때 설정 값의 5% 정확도로 여기 전류 안정화;
- 데드 존이 8%인 고정자 전압의 편차에 의한 여기 조절;
- 동기 모터 고정자의 공급 전압이 8%에서 20%로 변경되면 전류가 설정 값에서 1.4In으로 변경되어 여자 전류를 증가시켜 최대 모터 과부하를 보장합니다.
그림에 표시된 다이어그램에서 여자는 DC 전자기 릴레이 KT(Sleeving Time Relay)를 사용하여 동기 모터에 공급됩니다.릴레이 코일은 VD 다이오드를 통해 방전 저항 Rdisc에 연결됩니다. 고정자 권선이 주전원에 연결되면 모터 여자 권선에 emf가 유도됩니다. 직류는 KT 계전기의 코일을 통해 흐르며 펄스의 진폭과 주파수는 슬립에 따라 달라집니다.
속도에 따라 동기 모터에 여자 공급
시작 시 슬립 S = 1입니다. 모터가 가속됨에 따라 모터가 감소하고 수정된 전류 반파 사이의 간격이 증가합니다. 자속은 곡선 Ф(t)를 따라 점차 감소합니다.
동기에 가까운 속도에서 릴레이의 자속은 전류가 KT 릴레이를 통과하지 않는 순간 릴레이 드롭 아웃 플럭스 Fot 값에 도달합니다. 릴레이는 전원을 잃고 접점을 통해 KM 접촉기의 전원 회로를 생성합니다(KM 접촉기의 전원 회로는 다이어그램에 표시되지 않음).
전류 릴레이를 사용하여 전류 기능에서 전원 공급 장치를 제어하는 것을 고려하십시오. 시작 전류로 전류 릴레이 KA가 활성화되고 접촉기 KM2의 회로에서 접점이 열립니다.
타임 릴레이 KT의 전류 및 자속 변화 그래프
전류의 함수로 동기 모터의 여자 모니터링
동기식에 가까운 속도에서 KA 릴레이가 사라지고 KM2 접촉기 회로에서 접점이 닫힙니다. 접촉기 KM2가 활성화되고 기계 여기 회로에서 접점을 닫고 저항 Rres를 션트합니다.
또한보십시오: 동기 모터 시동을 위한 장비 선택