Miten synkronimotorin tärinän vähentäminen vaikuttaa sen sähköntarpeeseen?

Synkronimotorin virrankulutuksen vaikutukset vähennettyä jännitteistä

Synkronimotorin jännitteen vähentäminen vaikuttaa merkittävästi sen virrankulutukseen, vaikuttaen pääasiassa useisiin avainaspekteihin:

1. Vaihtajan virran muutokset

Synkronimotorin vaihtajan virta (eli statorivirta) koostuu kahdesta komponentista: aktiivistä ja reaktiivistä virtasta. Yhdessä nämä määrittävät kokonaismäärän vaihtajan virrasta.

• Aktiivinen virta: Liittyy motorin mekaaniseen tehoon, yleensä määräytyy kuorman mukaan.

• Reaktiivinen virta: Käytetään magneettikentän luomiseen, tiiviisti liitetty jännitevirtaan.

Kun jännitevirta vähenee, motorin magneettikentän voima heikkenee, mikä johtaa seuraaviin muutoksiin:

Reaktiivisen virran lisääntyminen: Samaan tehokkuuskerrointa ylläpitääkseen, motorin on vedettävä enemmän reaktiivista virtaa verkosta heikentyneeseen magneettikenttään korvaamiseksi. Tämä johtaa vaihtajan koko virran lisääntymiseen.

Virran epätasapaino: Jos jännite on liian alhainen, motori voi siirtyä alijännitteiseen tilaan, jossa se ei vain nauttia aktiivista energiaa, vaan myös tarvitsee paljon reaktiivista energiaa verkosta. Tämä voi johtaa virran epätasapainoon, jännitteen vaihteluun tai epävakautta.

2. Tehokkuuskerrointen muutokset

Synkronimotorin tehokkuuskerroin on tärkeä indikaattori sen tehokkuudesta. Tehokkuuskerroin voidaan luokitella kahteen tilaan:

Johtava tehokkuuskerroin (Ylijännitteinen tila): Kun jännitevirta on korkea, motori tuottaa ylimääräistä magneuttia, mikä saa sen palauttamaan reaktiivisen tehon verkkoon, mikä johtaa johtavaan tehokkuuskerroin.

Jäljelle jäävä tehokkuuskerroin (Alijännitteinen tila): Kun jännitevirta vähenee, motori ei voi tuottaa riittävästi magneuttia ja sen on vedettävä reaktiivinen virta verkkosta, mikä johtaa jäljelle jäävään tehokkuuskerroin.

Siksi jännitevirran vähentäminen heikentää motorin tehokkuuskerrointa (tekee siitä entistäkin jäljelle jäävän), mikä johtaa suurempaan reaktiivisen virran tarpeeseen ja kasvavaan koko virran kulutukseen.

3. Sähkömagneettisen kierron muutokset

Synkronimotorin sähkömagneettinen kierto liittyy sekä jännitevirtaan että vaihtajan virtaan. Erityisesti sähkömagneettinen kierto T voidaan ilmaista:

missä:

T on sähkömagneettinen kierto, k on vakio, ϕ on ilmakappaleen magneuttivirta (suhteessa jännitevirtaan), Ia on vaihtajan virta.

Kun jännitevirta vähenee, ilmakappaleen magneuttivirta ϕ pienenee, mikä johtaa sähkömagneettisen kierroksen vähenemiseen. Samannäköisen kuorman kierroksen ylläpitämiseksi motorin on lisättävä vaihtajan virta tämän menetyksen korvaamiseksi. Siksi jännitevirran vähentäminen johtaa vaihtajan virran lisääntymiseen, mikä lisää kokonaismäärää virran kulutuksessa.

4. Stabiilisuusongelmat

Jos jännitevirta vähenee liikaa, motori voi siirtyä alijännitteiseen tilaan, mikä voi johtaa synkronismin menetykseen. Tässä tilassa motori ei voi ylläpitää synkroniaa verkon kanssa, mikä voi aiheuttaa vakavia sähköisiä ja mekaanisia ongelmia. Lisäksi motorin stabiilisuus ja dynaaminen vastaus heikkenevät alijännitteisessä tilassa.

5. Vaikutus jännitteesitykseen

Synkronimotorit voivat säätää verkkojännitettä jännitevirran säätämällä. Kun jännitevirta vähenee, motorin kyky tukea verkkojännitettä heikkenee, mikä voi johtaa verkkojännitteen pudotukseen, erityisesti raskaiden kuormien olosuhteissa.

Yhteenveto

Synkronimotorin jännitteen vähentäminen vaikuttaa sen virrankulutukseen seuraavilla tavoilla:

• Vaihtajan virran lisääntyminen: Tarve vedättää enemmän reaktiivista virtaa verkosta heikentyneeseen magneettikenttään kasvattaa koko vaihtajan virran määrää.

• Tehokkuuskerroksen heikentyminen: Jännitevirran vähentäminen heikentää tehokkuuskerrointa (tekee siitä entistäkin jäljelle jäävän), mikä lisää reaktiivisen virran tarvetta.

• Sähkömagneettisen kierroksen väheneminen: Samannäköisen kuorman kierroksen ylläpitämiseksi motorin on lisättävä vaihtajan virta, mikä johtaa virran kulutuksen lisääntymiseen.

• Stabiilisuuden ja jännitteesityksen kyvyn väheneminen: Riittämätön jännitevirta voi johtaa synkronismin menetykseen tai jännitteen epävakautta.

Siksi käytännössä on tärkeää säätää jännitevirtaa asianmukaisesti kuorman vaatimusten mukaan varmistaaksemme tehokkaan ja vakauden motorin toiminnan.