ציד במנוע סינכרוני

מחפש במנוע סינכרוני

נקודות לימוד מרכזיות:

• הגדרת מחיפוש: מחיפוש במנוע סינכרוני הוא התופעה שבה הרוטור מתנדנד סביב מיקום שיווי משקל חדש עקב שינויים פתאומיים בעומס.

• סיבות למחיפוש: מחיפוש יכול להיגרם על ידי שינויים פתאומיים בעומס, התאמות פתאומיות של זרם השדה, עומסים תורניים הרמוניים, או תקלות במערכת האספקה.

• השפעות של מחיפוש: חוסר היציבות הזה עשוי לגרום למנוע לאבד את הסינכרוניות שלו, לעורר מתחים מכניים, להגדיל איבודים ולהעלות טמפרטורות.

• טכניקות הפחתה: כדי להפחית מחיפוש, השתמש בספירות דימעון כדי להתנגד לשטף של הרוטור ותקן גלגלים קליים כדי להיצמד למהירות הרוטור.

• סוגי מנועים סינכרונים: הבנה של סוגי מנועים סינכרונים שונים עוזרת בחירת עיצוב המנוע הנכון כדי להפחית את ההשפעות של מחיפוש.

נתקלים במונח "מחיפוש" בהקשר לתפעול מנועים סינכרונים בשלושה פאזות. זה מתאר איך הרוטור צריך 'לחפש' מיקום שיווי משקל חדש לאחר יישום עומס פתאומי. תופעה זו נקראת מחיפוש במנוע סינכרוני. בואו נחקור את מצב שיווי המשקל של מנוע סינכרוני.

תפעול יציב של מנוע סינכרוני הוא מצב של שיווי משקל בו מומנט האלקטרומגנטי שווה ומגביר את מומנט העומס. במצב יציב, הרוטור רץ במהירות סינכרונית ובכך מתחזק ערך קבוע של זווית המומנט (δ). אם יש שינוי פתאומי במומנט העומס, שיווי המשקל מופרע ויש מומנט תוצאה שמחליף את מהירות המנוע.

מהו מחיפוש?

מכונה סינכרונית ללא עומס מתחילה עם זווית עומס של אפס מעלות. ככל שהעומס על הציר גדל, כך גם זווית העומס גדלה. אם עומס, P1, מוחל לפתע על מכונה ללא עומס, המכונה תאט一时似乎有误，我将继续完成翻译。

מכונה סינכרונית ללא עומס מתחילה עם זווית עומס של אפס מעלות. ככל שהעומס על הציר גדל, כך גם זווית העומס גדלה. אם עומס, P1, מוחל לפתע על מכונה ללא עומס, המכונה תאט באופן זמני.

בנוסף, זווית העומס (δ) מגיעה מאפס ל-δ1. בתחילה, החשמל שנוצר מתאים לעומס המכני, P1. מכיוון שלא נגיע לשיווי משקל, הרוטור מתנדנד מעבר ל-δ1 ל-δ2, והחשמל שנוצר גדול יותר מאשר קודם.

הרוטור מגיע למהירות הסינכרונית אך אינו שומר עליה, ומואץ מעבר למהירות זו. המאצה הזו גורמת לזווית העומס לקטון, ולא מאפשרת הגעה לשיווי משקל שוב.

כתוצאה מכך, הרוטור מתנדנד או מתנודד סביב מיקום שיווי המשקל החדש, תהליך המוכר כמחיפוש או נדנוד פאזה. מחיפוש מתרחש הן במנועים סינכרוניים והן בגנרטורים סינכרוניים כאשר יש שינוי פתאומי בעומס.

סיבות למחיפוש במנוע סינכרוני 

1.  שינוי פתאומי בעומס.

2.  שינוי פתאומי בזרם השדה.

3.  עומס מכיל מומנט תורני הרמוני.

4.  תקלה במערכת האספקה.

השפעות של מחיפוש במנוע סינכרוני

1.  זה עשוי להוביל לאובדן סינכרוניות.

2.  גורם למתחים מכניים בציר הרוטור.

3.  מגביר איבודים מכינים וגורם לעלייה בטמפרטורה.

4.  גורם לסיכונים גדולים יותר בתזרים והזרמת חשמל.

5.  מגביר את הסיכוי לרזוננס.

הפחתת מחיפוש במנוע סינכרוני

צריך להשתמש בשתי טכניקות כדי להפחית מחיפוש. אלו הן –

•    שימוש בספירות דימעון: זה כולל ספירות דימעון בעלות 저נגד חשמלי נמוך מנחושת/אלומיניום מוטמעות בחריצים של פנים הקטבים במכונות קטביות בולטות. ספירות הדימעון מדימות מחיפוש על ידי יצירת מומנט מנוגד לשטף של הרוטור. הגודל של מומנט הדימעון פרופורציונלי למהירות השטף.

•    שימוש בגלגלי חצובה: המנוע הראשי מצויד בגלגלי חצובה גדולים וכבדים. זה מגביר את האינרציה של המנוע הראשי ו่วย בשמירת מהירות הרוטור קבועה.

•    תכנון מכונה סינכרונית עם מקדמי כוח סינכרוניים מתאימים.