Како влијае намалувањето на екситацијата на синхрониот мотор врз неговата потрошувачка трајна?

Ефекти на намалувањето на екситацијата врз потрошуването на струја во синхроните мотори

Намалувањето на екситацијата на синхронен мотор има значајни ефекти врз неговото потрошуване на струја, главно влијајќи на неколку клучни аспекти:

1. Промени во струјата на арматурата

Струјата на арматурата (т.е. статорна струја) на синхронен мотор се состои од две компоненти: активна струја и реактивна струја. Заедно, тие определуваат вкупната струја на арматурата.

• Активна струја: Се однесува на механичката моќ на излезот на моторот, обично определена од оптерот.

• Реактивна струја: Се користи за да се постави магнетното поле, блиско поврзана со екситационата струја.

Кога екситационата струја е намалена, јачината на магнетното поле на моторот се ослабнува, што доведува до следните промени:

Повеќе реактивна струја: За да се одржи ист фактор на моќ, моторот треба да извлече повеќе реактивна струја од мрежата за да компенсира за слабиот магнетен пол. Ова резултира со зголемување на вкупната струја на арматурата.

Небаланс на струјата: Ако екситацијата е премногу ниска, моторот може да влезе во состојба на подекситација каде што не само го извлекува активниот моќ, туку и потребува големо количество реактивен моќ од мрежата. Ова може да доведе до небаланс на струјата, флуцирации на напонот или нестабилност.

2. Промени во факторот на моќ

Факторот на моќ на синхронен мотор е важен индикатор за неговата ефикасност. Факторот на моќ може да се категоризира во два состојби:

Изминувачки фактор на моќ (Состојба на прекумерна екситација): Кога екситационата струја е висока, моторот генерира премногу магнетен флукс, што го прави да го достави реактивниот моќ назад кон мрежата, резултирајќи со изминувачки фактор на моќ.

Закашнели фактор на моќ (Состојба на подекситација): Кога екситационата струја е намалена, моторот не може да генерира доволно магнетен флукс и мора да извлече реактивен моќ од мрежата, што резултира со закашнели фактор на моќ.

Значи, намалувањето на екситационата струја ја уште повеќе заблазира факторот на моќ (го прави повеќе закашнели), што доведува до повеќе потреба за реактивна струја и зголемено вкупно потрошуване на струја.

3. Промени во електромагнетниот момент

Електромагнетниот момент на синхронен мотор е поврзан како со екситационата струја, така и со струјата на арматурата. Конкретно, електромагнетниот момент T може да се изрази како:

каде:

T е електромагнетниот момент, k е константа, ϕ е магнетниот флукс во воздухниот размак (пропорционален на екситационата струја), Ia е струјата на арматурата.

Кога екситационата струја е намалена, магнетниот флукс ϕ во воздухниот размак се намалува, што доведува до намалување на електромагнетниот момент. За да се одржи истиот оптерен момент, моторот мора да зголеми струјата на арматурата за да компенсира овој недостаток. Значи, намалувањето на екситационата струја доведува до зголемување на струјата на арматурата, што резултира со зголемено вкупно потрошуване на струја.

4. Проблеми со стабилноста

Ако екситационата струја е премногу намалена, моторот може да влезе во состојба на подекситација, што може да доведе до загуба на синхронизација. Во оваа состојба, моторот не може да одржи синхронизација со мрежата, што може да причини сериозни електрични и механички патологии. Поради тоа, стабилноста и динамичкиот одговор на моторот ќе се влоши во состојба на подекситација.

5. Утврдување на напонот

Синхронните мотори можат да регулираат напонот на мрежата со прилагодување на екситационата струја. Ако екситационата струја е намалена, способноста на моторот да поддржува напонот на мрежата исто така се намалува, што може да доведе до пад на напонот на мрежата, особено под тешки оптери.

Сума

Намалувањето на екситационата струја на синхронен мотор влијае на неговото потрошуване на струја на следниве основни начини:

• Зголемување на струјата на арматурата: Због потребата да се извлече повеќе реактивна струја од мрежата за да се компенсира ослабнатото магнетно поле, вкупната струја на арматурата се зголемува.

• Влошување на факторот на моќ: Намалувањето на екситационата струја ја заблазира факторот на моќ (го прави повеќе закашнели), што дополнително зголемува потребата за реактивна струја.

• Намалување на електромагнетниот момент: За да се одржи истиот оптерен момент, моторот мора да зголеми струјата на арматурата, што доведува до зголемено потрошуване на струја.

• Намалување на стабилноста и способноста за регулирање на напонот: Недостаточната екситација може да доведе до загуба на синхронизација или нестабилност на напонот.

Значи, во практична примената, е важно да се прилагоди екситационата струја соодветно според барањето на оптерот за да се осигура ефикасна и стабилна работа на моторот.