گازشکنی در موتور سنکرون

سینکرون موتوردا شکار

نکات کلیدی:

• تعریف شکار: شکار در یک موتور سینکرون پدیده‌ای است که در آن روتور به دلیل تغییرات ناگهانی بار، حول یک وضعیت تعادل جدید نوسان می‌کند.

• دلایل شکار: شکار می‌تواند به دلایلی مانند تغییرات ناگهانی بار، تعدیلات ناگهانی جریان میدان، بارهای گشتاور هارمونیک یا خرابی‌ها در سیستم تغذیه ایجاد شود.

• اثرات شکار: این ناپایداری می‌تواند باعث شود که موتور سینکرونیسم خود را از دست بدهد، تنش‌های مکانیکی ایجاد کند، زیان‌ها را افزایش دهد و دما را بالا برده.

• تکنیک‌های کاهش شکار: برای کاهش شکار، از پیچهای دمپر برای مقابله با لغزش روتور و نصب چرخ‌های سنگین برای پایداری سرعت روتور استفاده کنید.

• نوع‌های موتور سینکرون: درک انواع مختلف موتورهای سینکرون کمک می‌کند تا طراحی صحیح موتور را برای کمینه کردن اثرات شکار انتخاب کنید.

اصطلاح "شکار" را در زمینه عملکرد موتورهای سینکرون سه فاز می‌بینیم. این اصطلاح توصیف می‌کند که چگونه روتور باید "شکار" کند برای یافتن یک وضعیت تعادل جدید پس از اعمال ناگهانی بار. این پدیده به عنوان شکار در یک موتور سینکرون شناخته می‌شود. حال بیایید وضعیت تعادل یک موتور سینکرون را بررسی کنیم.

عملکرد ثابت یک موتور سینکرون یک وضعیت تعادل است که در آن گشتاور الکترومغناطیسی برابر و مخالف با گشتاور بار است. در حالت ثابت، روتور با سرعت سینکرون حرکت می‌کند و بنابراین مقدار ثابتی از زاویه گشتاور (δ) حفظ می‌کند. اگر تغییر ناگهانی در گشتاور بار وجود داشته باشد، تعادل مختل می‌شود و گشتاوری نتیجه می‌شود که سرعت موتور را تغییر می‌دهد.

شکار چیست؟

یک ماشین سینکرون بدون بار با زاویه بار صفر شروع می‌کند. همانطور که بار محور افزایش می‌یابد، زاویه بار نیز افزایش می‌یابد. اگر بار P1 به یک ماشین بدون بار ناگهانی اعمال شود، ماشین برای مدت کوتاهی کند می‌شود.

علاوه بر این، زاویه بار (δ) از صفر به δ1 افزایش می‌یابد. در ابتدا، توان الکتریکی تولید شده با بار مکانیکی P1 مطابقت دارد. چون تعادل به دست نیامده است، روتور از δ1 به δ2 نوسان می‌کند و بیشتر از قبل توان الکتریکی تولید می‌کند.

روتور به سرعت سینکرون می‌رسد اما آن را حفظ نمی‌کند و فراتر از این سرعت شتاب می‌گیرد. این شتاب باعث کاهش زاویه بار می‌شود و مجدداً تعادل به دست نمی‌آید.

در نتیجه، روتور نوسان یا نوسان می‌کند در اطراف وضعیت تعادل جدید خود، فرآیندی که به عنوان شکار یا نوسان فازی شناخته می‌شود. شکار در هر دو موتور سینکرون و ژنراتورها وقتی که تغییر ناگهانی بار وجود دارد رخ می‌دهد.

دلایل شکار در موتور سینکرون 

1.  تغییر ناگهانی بار.

2.  تغییر ناگهانی جریان میدان.

3.  بار شامل گشتاور هارمونیک.

4.  خرابی در سیستم تغذیه.

اثرات شکار در موتور سینکرون

1.  می‌تواند منجر به از دست دادن سینکرونیسم شود.

2.  تنش‌های مکانیکی در محور روتور ایجاد می‌کند.

3.  زیان‌های ماشین را افزایش می‌دهد و دما را بالا می‌برد.

4.  نوسانات بزرگتری در جریان و جریان توان ایجاد می‌کند.

5.  احتمال رزونانس را افزایش می‌دهد.

کاهش شکار در موتور سینکرون

دو تکنیک باید برای کاهش شکار استفاده شود. این تکنیک‌ها عبارتند از –

•    استفاده از پیچهای دمپر: شامل مقاومت الکتریکی پایین مس / آلومینیوم که در فضاهای قطب ماشین‌های سینکرونی با قطب برجسته نصب شده است. پیچهای دمپر با ایجاد گشتاور مخالف با لغزش روتور، شکار را کاهش می‌دهند. مقدار گشتاور دمپر متناسب با سرعت لغزش است.

•    استفاده از چرخ‌های سنگین: محرک اصلی با چرخ سنگین و سنگین تأمین می‌شود. این کار باعث افزایش لختی محرک اصلی می‌شود و به حفظ سرعت ثابت روتور کمک می‌کند.

•    طراحی ماشین سینکرون با ضرایب توان همزمان مناسب.