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

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

Ang pagbawas ng excitation ng isang synchronous motor ay may malaking epekto sa kanyang konsumo ng kuryente, na nakaapekto sa ilang pangunahing aspeto:

1. Pagbabago sa Armature Current

Ang armature current (o stator current) ng synchronous motor ay binubuo ng dalawang bahagi: aktibong current at reaktibong current. Kasama ang mga ito, nagpapasya sila sa kabuuang armature current.

• Aktibong Current: Kaugnay ng mekanikal na power output ng motor, karaniwang tinukoy ng load.

• Reaktibong 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 nababawasan, nagdudulot ng mga sumusunod na pagbabago:

Pagtaas ng Reaktibong Current: Upang panatilihin ang parehong power factor, kailangan ng motor na humikayat ng mas maraming reaktibong current mula sa grid upang kompensasyon sa mas mahinang magnetic field. Ito ay nagresulta sa pagtaas ng kabuuang armature current.

Imbalance ng Current: Kung ang excitation ay masyadong mababa, maaaring pumasok ang motor sa isang underexcited state kung saan hindi lang aktibong power ang hinahatak, kundi malaking halaga rin ng reaktibong power mula sa grid. Ito ay maaaring magresulta sa imbalance ng current, pagbabago ng voltage, o instability.

2. Pagbabago sa Power Factor

Ang power factor ng synchronous motor ay isang mahalagang indikador ng kanyang efisyensiya. Ang power factor ay maaring ikategorya sa dalawang estado:

Leading Power Factor (Overexcited State): Kapag mataas ang excitation current, gumagawa ang motor ng sobrang magnetic flux, nagreresulta ito sa pagbibigay 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 hikayatin ang reaktibong power mula sa grid, nagreresulta sa lagging power factor.

Dahil dito, ang pagbawas ng excitation current ay nagpapamalala sa power factor ng motor (ginagawang mas lagging), nagreresulta sa mas mataas na demand ng reaktibong current at pagtaas ng kabuuang konsumo ng kuryente.

3. Pagbabago sa Electromagnetic Torque

Ang electromagnetic torque ng synchronous motor ay may kaugnayan sa parehong excitation current at armature current. Partikular, ang electromagnetic torque T ay maaring 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 nababawasan, nagreresulta sa pagbaba ng electromagnetic torque. Upang panatilihin ang parehong load torque, kailangan ng motor na taasin ang armature current upang kompensasyon sa pagkawala. Dahil dito, ang pagbawas ng excitation current ay nagreresulta sa pagtaas ng armature current, nagreresulta sa pagtaas ng kabuuang konsumo ng kuryente.

4. Mga Isyu sa Stability

Kung masyadong mababa ang excitation current, maaaring pumasok ang motor sa isang underexcited state, na maaaring magresulta sa pagkawala ng synchronism. Sa kondisyon na 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 maglalaho sa isang underexcited state.

5. Impluwensya sa Voltage Regulation

Maaaring regulahan ng synchronous motors ang grid voltage sa pamamagitan ng pag-adjust ng excitation current. Kung nabawasan ang excitation current, ang kakayahang suportahan ng motor ang grid voltage ay nababawasan din, na maaaring magresulta sa pagbaba ng grid voltage, lalo na sa matatag na load conditions.

Buod

Ang pagbawas ng excitation current ng synchronous motor ay may impluwensya sa kanyang konsumo ng kuryente sa mga sumusunod na pangunahing paraan:

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

• Paglala ng Power Factor: Ang pagbawas ng excitation current ay nagpapamalala sa power factor (ginagawang mas lagging), nagreresulta sa mas mataas na demand ng reaktibong 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 Kakayahang Regulate ang Voltage: Hindi sapat na excitation ay maaaring magresulta sa pagkawala ng synchronism o voltage instability.

Dahil dito, sa praktikal na aplikasyon, mahalaga ang tamang pag-adjust ng excitation current batay sa mga pangangailangan ng load upang tiyakin ang maepektibo at stable na operasyon ng motor.