Paano nakakaapekto ang pagbawas ng eksitasyon ng isang synchronous motor sa kanyang pagkuha ng kasalukuyan?

Mga Epekto ng Pagbabawas ng Excitation sa Konsumo ng Kuryente sa Synchronous Motors

Ang pagbabawas ng excitation ng isang synchronous motor ay may malaking epekto sa konsumo nito ng kuryente, na pangunahing nakakaapekto sa ilang mahahalagang aspeto:

1. Pagbabago sa Armature Current

Ang armature current (o stator current) ng synchronous motor ay binubuo ng dalawang komponente: active current at reactive current. Kasama ang mga ito, ito ang nagpapasya sa kabuuang armature current.

• Active Current: Kaugnay ng mechanical power output ng motor, karaniwang matutukoy sa pamamagitan ng load.

• Reactive Current: Ginagamit para makabuo ng magnetic field, malapit na kaugnay sa excitation current.

Kapag ang excitation current ay nabawasan, ang lakas ng magnetic field ng motor ay lumiliit, nagresulta sa mga sumusunod na pagbabago:

Pagtaas ng Reactive Current: Upang panatilihin ang parehong power factor, kailangan ng motor na humikayat ng mas maraming reactive current mula sa grid upang mapabuti ang mas mahinang magnetic field. Ito ang nagdudulot ng pagtaas ng kabuuang armature current.

Imbalance ng Kuryente: Kung ang excitation ay masyadong mababa, maaaring pumasok ang motor sa underexcited state kung saan hindi lamang aktibong lakas ang hihikayatin kundi malaking halaga rin ng reactive power mula sa grid. Ito ang maaaring magresulta sa imbalance ng kuryente, pagbabago ng voltage, o instability.

2. Pagbabago sa Power Factor

Ang power factor ng synchronous motor ay isang mahalagang indikador ng kanyang efisiensiya. Ang power factor ay maaaring maklasipika sa dalawang estado:

Leading Power Factor (Overexcited State): Kapag mataas ang excitation current, gumagawa ang motor ng sobrang magnetic flux, nagbibigay ito ng reactive power pabalik sa grid, nagreresulta sa leading power factor.

Lagging Power Factor (Underexcited State): Kapag nabawasan ang excitation current, hindi sapat ang magnetic flux na ginagawa ng motor at kailangan ito ng reactive power mula sa grid, nagreresulta sa lagging power factor.

Dahil dito, ang pagbabawas ng excitation current ay nagworsen ng power factor ng motor (ginagawang mas lagging), nagdudulot ng mas mataas na demand para sa reactive current at pagtaas ng kabuuang konsumo ng kuryente.

3. Pagbabago sa Electromagnetic Torque

Ang electromagnetic torque ng synchronous motor ay kaugnay ng parehong excitation current at armature current. Partikular, ang electromagnetic torque T ay maaaring ipahayag bilang:

kung saan:

T ang electromagnetic torque, k ang constant, ϕ ang magnetic flux sa air gap (proporsyonal sa excitation current), Ia ang armature current.

Kapag nabawasan ang excitation current, ang magnetic flux sa air gap ϕ ay bumababa, nagreresulta sa pagbaba ng electromagnetic torque. Upang panatilihin ang parehong load torque, kailangan ng motor na taasin ang armature current upang mapabuti ang pagkawala. Dahil dito, ang pagbabawas ng excitation current ay nagdudulot ng pagtaas ng armature current, nagreresulta sa pagtaas ng kabuuang konsumo ng kuryente.

4. Mga Isyu sa Stability

Kapag masyadong mababa ang excitation current, maaaring pumasok ang motor sa underexcited state, posibleng magresulta sa pagkawala ng synchronism. Sa kondisyong ito, hindi mapapanatili ng motor ang synchronization sa grid, na maaaring magdulot ng malubhang electrical at mechanical failures. Bukod dito, ang stability at dynamic response ng motor ay lalong bibigwasan sa underexcited state.

5. Impluwensya sa Voltage Regulation

Maaaring regulahin ng synchronous motors ang grid voltage sa pamamagitan ng pag-aadjust ng excitation current. Kapag nabawasan ang excitation current, ang kakayahan ng motor na suportahan ang grid voltage ay lalong buburan, posibleng magresulta sa pagbaba ng grid voltage, lalo na sa mga kondisyon ng mabigat na load.

Buod

Ang pagbabawas ng excitation current ng synchronous motor ay nakakaapekto sa konsumo nito ng kuryente sa mga sumusunod na pangunahing paraan:

• Pagtaas ng Armature Current: Dahil sa pangangailangan na humikayat ng mas maraming reactive current mula sa grid upang mapabuti ang mas mahinang magnetic field, ang kabuuang armature current ay tumataas.

• Pagworsen ng Power Factor: Ang pagbabawas ng excitation current ay nagworsen ng power factor (ginagawang mas lagging), nagdudulot ng mas mataas na demand para sa reactive current.

• Pagbaba ng Electromagnetic Torque: Upang panatilihin ang parehong load torque, kailangan ng motor na taasin ang armature current, nagreresulta sa pagtaas ng konsumo ng kuryente.

• Pagbaba ng Stability at Kakayahan sa Voltage Regulation: Hindi sapat na excitation ay maaaring magresulta sa pagkawala ng synchronism o instability ng voltage.

Dahil dito, mahalagang i-adjust ang excitation current nang maayos batay sa mga pangangailangan ng load upang tiyakin ang epektibo at stable na operasyon ng motor.