Lovec v synchronním motoru

Hledání v synchronním motoru

Klíčové poznatky:

• Definice hledání: Hledání v synchronním motoru je jev, při němž se rotor osciluje kolem nové rovnovážné pozice z důvodu náhlých změn zatížení.

• Příčiny hledání: Hledání může být způsobeno náhlými změnami zatížení, náhlými úpravami pole proudu, harmonickými točivými momenty nebo poruchami v dodávacím systému.

• Účinky hledání: Tato nestabilita může způsobit, že motor ztratí synchronismus, způsobí mechanické napětí, zvýší ztráty a zvýší teplotu.

• Techniky snížení hledání: K snížení hledání použijte tlumiče k oprotivení kluzu rotoru a instalujte létací hmoty pro stabilizaci rychlosti rotoru.

• Typy synchronních motorů: Rozumění různým typům synchronních motorů pomáhá při výběru správného designu motoru, který minimalizuje účinky hledání.

Narazíme na termín „HLEDÁNÍ“ v kontextu provozu třífázových synchronních motorů. Popisuje, jak rotor musí „hledat“ novou rovnovážnou pozici po náhlém zatížení. Tento jev se nazývá hledání v synchronním motoru. Podívejme se na rovnovážnou podmínku synchronního motoru.

Stálý provoz synchronního motoru je stav rovnováhy, kdy elektromagnetický točivý moment je roven a opačný k točivému momentu zatížení. V stálém stavu rotor běží s synchronní rychlostí, což udržuje konstantní hodnotu úhlu točivého momentu (δ). Pokud dojde k náhlé změně točivého momentu zatížení, rovnováha je porušena a výsledný točivý moment mění rychlost motoru.

Co je hledání?

Nezatížený synchronní stroj začíná s nulovým úhlem zatížení. Jak se zatížení hřídele zvyšuje, tak se zvyšuje i úhel zatížení. Pokud je na nezatížený stroj náhle aplikován zátěž P1, stroj se okamžitě zpomalí.

Navíc se úhel zatížení (δ) zvýší z nuly na δ1. Počátečně vyvinutá elektrická energie odpovídá mechanické zátěži, P1. Protože rovnováha není dosažena, rotor se pohne přes δ1 na δ2, čímž vygeneruje více elektrické energie než předtím.

Rotor dosáhne synchronní rychlosti, ale neudrží ji, akceleruje nad tuto rychlost. Tato akcelerace způsobí, že se úhel zatížení sníží, což znovu zabrání dosažení rovnováhy.

V důsledku toho rotor kmitá nebo osciluje kolem své nové rovnovážné pozice, proces známý jako hledání nebo fázové kmitání. Hledání se vyskytuje jak v synchronních motorech, tak generátorech při náhlé změně zatížení.

Příčiny hledání v synchronním motoru 

1.  Náhlá změna zatížení.

2.  Náhlá změna pole proudu.

3.  Zátěž obsahující harmonický točivý moment.

4.  Porucha v dodávacím systému.

Účinky hledání v synchronním motoru

1.  Může vést ke ztrátě synchronismu.

2.  Vytváří mechanické napětí v hřídeli rotoru.

3.  Zvyšuje ztráty stroje a způsobuje zvýšení teploty.

4.  Způsobuje větší přetoky proudu a toku energie.

5.  Zvyšuje možnost rezonance.

Snížení hledání v synchronním motoru

K snížení hledání by měly být použity dvě techniky. Tyto jsou –

•    Použití tlumiče: Skládá se z nízkoodporových měděných/aluminiových kartáčů umístěných ve slotech pólových tváří v salient-pólovém stroji. Tlumič tlumí hledání tím, že produkuje točivý moment opačný k kluzu rotoru. Velikost tlumičového točivého momentu je úměrná rychlosti kluzu.

•    Použití létacích hmot: Pohon je vybaven velkou a těžkou létací hmotou. To zvyšuje inertii pohonu a pomáhá udržovat konstantní rychlost rotoru.

•    Návrh synchronního stroje s vhodnými koeficienty synchronizační síly.