Dėl ko sinchroninis variklis praranda sinchronizmą?

Pagrindinė savybė asinchroninis variklisyra tai, kad jo rotoriaus greitis yra sinchronizuotas su statoriaus besisukančiu magnetiniu lauku. Kai rotoriaus greitis nukrypsta nuo sinchroninio greičio ir negali atsigauti,sinchronizmo praradimasįvyksta, o tai gali sukelti vibraciją, perkrovą ar net sugadinti variklį. Priežastys yra sudėtingos ir jas galima suskirstyti į penkias pagrindines kategorijas: apkrovos sutrikimas, maitinimo sutrikimas, žadinimo sistemos gedimas, išoriniai trukdžiai ir variklio defektai. Iš esmės jie visi sulaužodinaminis balansas tarp elektromagnetinio sukimo momento ir apkrovos momento, arba destabilizuoti statoriaus besisukantį magnetinį lauką.

1. Staigus apkrovos sukimo momento padidėjimas arba nuolatinė perkrova

Sinchroninis variklis turi amaksimalus sinchroninis sukimo momentasriba. Kai apkrovos sukimo momentas smarkiai padidėja (pvz., mechaninis užstrigimas ar smūginė apkrova) arba variklis veikia esant ilgalaikei -perkrovai, o apkrovos sukimo momentas viršija maksimalų sinchroninį sukimo momentą, elektromagnetinis sukimo momentas nebegali palaikyti sinchronizacijos. Rotorius sulėtėja, nukrypsta nuo sinchroninio greičio ir praranda sinchronizmą. Pavyzdžiui, asinchroninis variklisvairuojant valcavimo staklyną, gali lengvai prarasti sinchronizavimą, jei apkrova staiga padidės dėl nevienodo medžiagos storio.

2. Maitinimo įtampos svyravimai arba nenormalus dažnis

Galios stabilumas tiesiogiai veikia statoriaus magnetinį lauką ir elektromagnetinį sukimo momentą.

Staigus įtampos kritimas susilpnina statoriaus lauką. Kadangi elektromagnetinis sukimo momentas yra proporcingasįtampos kvadratas, žemesnė įtampa drastiškai sumažina sukimo momentą ir praranda sinchronizmą.

Dažnio nuokrypis keičia sinchroninį greitį (n₁=60f/p). Rotoriaus inercija negali sekti greitų dažnio pokyčių, dėl ko nukrypsta greitis ir galiausiai prarandamas sinchronizmas.

Asimetriška trijų{0}}fazių galia (fazės praradimas, nesubalansuota įtampa) sukuria pulsuojantį magnetinį lauką ir destabilizuoja sukimąsi, o tai taip pat gali sukelti sinchronizmo praradimą.

3. Sužadinimo sistemos gedimas

Sužadinimo sistema sukuria rotoriaus magnetinį lauką ir tiesiogiai nustato elektromagnetinį sukimo momentą. Įprastos gedimai apima:

Staigus sužadinimo srovės kritimas arba nutrūkimas

Sužadinimo reguliatoriaus gedimas

Sumažėjusi žadinimo srovė susilpnina rotoriaus lauką ir traukimo momentą. Jei sužadinimas visiškai prarandamas, elektromagnetinis sukimo momentas nukrenta iki nulio, o rotorius greitai sulėtėja, todėl labai prarandamas sinchronizmas. Pavyzdžiui, dėl trumpojo jungimo didelio sinchroninio generatoriaus sužadinimo grandinėje gali iš karto dingti sužadinimas, tinklelio svyravimai ir variklis-neveikia{3}}.

4. Išoriniai sutrikimai ir mechaninis smūgis

Tinklo trikdžiai (trumpieji jungimai, žaibo viršįtampis, įtampos smūgiai nuo didelių įrenginių paleidimo/išjungimo) destabilizuoja maitinimo šaltinį ir statoriaus lauką.Mechaniniai smūgiai (laisvas sujungimas, staigus apkrovos stabdymas, pamato vibracija) sukelia momentinius greičio svyravimus. Jei trikdžių dažnis artėja prie variklio natūralaus virpesių dažnio,rezonansasgali atsirasti, pabloginti greičio nuokrypį ir prarasti sinchronizmą.

5. Variklio konstrukciniai ir parametriniai defektai

Projektavimo, gamybos ar priežiūros problemos taip pat gali sukelti sinchronizmo praradimą:

Pasukite-, kad-pasuktumėte trumpieji jungimai arba įžeminimo gedimai statoriaus/rotoriaus apvijose, sukuria netolygius magnetinius laukus ir papildomų trikdančių sukimo momentų.

Netolygus oro tarpas (statoriaus ekscentriškumas, sulenktas rotorius) sukelia sukimo momento virpėjimą ir nestabilų greitį.

Susidėvėję guoliai arba prastas tepimas padidina mechaninį atsparumą, todėl gali sutrikti sukimo momento pusiausvyra.

Mažas inercijos momentas sumažina rotoriaus gebėjimą atsispirti greičio trikdžiams, todėl sinchronizmo praradimas yra didesnis.

Išvada

Sinchronizmo praradimas asinchroninis variklisatsiranda dėl kelių kombinuotų veiksnių arba vieno kritinio veiksnio, viršijančio jo ribą. Praktikoje sinchronizmo praradimo galima išvengti optimizuojant apkrovos valdymą, stabilizuojant maitinimo kokybę, sustiprinant žadinimo sistemos priežiūrą ir tobulinant variklio būklės stebėjimą, taip užtikrinant saugų ir stabilų veikimą.