Synkrone maskiner og motorer

Billede af jorter

Det er de maskiner, hvis hastighed for et givet antal poler er unik og bestemmes af netværksfrekvensen. Frekvensen er antallet af cyklusser pr. tidsenhed. Hver sløjfe går gennem en nordpol og en sydpol.

f=p*n/60

I Europa og i det meste af verden er frekvensen af ​​industrielle netværk 50Hz og i USA og nogle andre lande er den 60Hz)

Når den fungerer som generator, skal maskinens hastighed være helt konstant.

Af formlen følger det, at for at en synkronmaskine, der fungerer som en motor, skal rotere ved forskellige hastigheder, skal den tilføres med en variabel frekvens, som er specifik for hver hastighed. Men da den elektriske strøm, der leveres af industrielle netværk, har en fast frekvens, er der behov for en frekvensomformer.

Advantage

  • Den arbejder med en meget høj effektfaktor, der ikke skal korrigeres, hvilket sparer energi og penge.
  • Den holder konstant hastighed, den er selvsynkroniseret, selv ved belastningsvariationer.
  • Den har høj ydeevne og er meget stabil.
  • Motormomentet er proportionalt med spændingen og i asynkronmotoren er det proportionalt med kvadratet af spændingen. Således er følgerne af spændingsfald i netværket mindre
  • Luftspalten er relativt stor, hvilket øger den mekaniske sikkerhed.

På grund af disse fordele er den synkronmotor, der fødes fra netværket, i drev med megawatt og konstant hastighed en stor anvendelse.

ulemper

  • En synkronmotor kan ikke starte af sig selv. For at det skal fungere, skal vi bringe dem op på synkroniseringshastighed. Derfor har vi brug for yderligere installationer til opstart.
  • Hvis der er pludselige variationer i belastningen, kan hastigheden af ​​synkroniseringen mellem frekvens og hastighed gå tabt, og maskinen stopper.
  • Opstartsproblemer og stabilitetsproblemer.

En synkronmaskine drevet direkte fra det industrielle netværk er i princippet ikke særlig velegnet til brug som motor.

Når vi ser maskinen i genereret tilstand, selvom det ud fra et teoretisk synspunkt er ligegyldigt at have induktorpolerne i statoren og løkken i rotoren med løkken placeret i statorspalterne og induktorpolerne ført med jævnstrøm igennem to glideringe og børster eller omvendt. På et teknologisk og konstruktivt niveau er det ikke det samme, og konfigurationen bruges.

For korrekt drift skal AC-spændingerne være så lig en sinusbølge som muligt. Til dette er på den ene side den rumlige konfiguration af induktionsbølgen modificeret, og på den anden side erstattes sløjfen af ​​en mere kompleks vikling.

Med konfigurationen af ​​tre diametriske spoler med tre uafhængige udgange og 120º ud af fase for at opnå et trefaset system.

I de senere år, på grund af opdagelsen og forbedringen af ​​materialer med meget gode magnetiske egenskaber med samarium, kobolt og sjældne jordarter, er der brugt synkronmotorer med permanente magneter uden at vikle excitationen ind.

Fordele ved permanentmagnetmotorer

Fravær af slæberinge og børster. Vedligeholdelsesproblemer forbundet med bevægelige dele, som var de mest kritiske dele af motoren, forsvinder

Da der ikke er nogen excitationsvikling, elimineres Joule-tab i rotoren, hvilket forbedrer ydeevnen og gør det lettere at køle.

Ulemper permanente magneter

Tendens til afmagnetisering af magneterne på grund af de store strømme i ankeret og på grund af de høje temperaturer, der opnås under motordrift

Excitationen er fast, og denne værdi kan ikke ændres. Hvilket reducerer motorens driftsindstillinger.

Du kan være interesseret kontrol og beskyttelse af industrielle elektriske motorer.

på brancheniveau

Anvendelsesområdet par excellence for synkronmaskiner er generering af elektrisk energi.

Næsten al den elektriske energi, der produceres, genereres gennem synkronmaskiner i deres generatorversion. En gennemsnitlig synkrongenerator kan have mellem 3 og 100 MVA og i atomkraftværker op til 300 – 1000 MVA. Med 1500KV udgange og strømme i størrelsesordenen kA.

Som motor er de meget udbredt i området fra 3 til 30 megawatt, der konkurrerer med de asynkrone.

I dag er de med convertomaskiner, en elektronisk omformersamling plus en synkronmaskine konkurrencedygtige selv for ydelser under 10kW, selv med variable hastigheder. Det er en dyrere montering på grund af konverteren. men det er allerede industrielt rentabelt for disse magter. konkurrerer med DC-motorer og asynkronmotorer.

Fuentes

  • Grundlæggende om roterende elektriske maskiner. Luis Serrano Iribarnegaray

Efterlad en kommentar