Caccia nel motore sincrono
Caccia nei motori sincroni
Punti chiave:
Definizione di caccia: La caccia in un motore sincrono è il fenomeno per cui il rotore oscilla intorno a una nuova posizione di equilibrio a causa di cambiamenti improvvisi del carico.
Cause della caccia: La caccia può essere causata da cambiamenti bruschi del carico, regolazioni improvvise della corrente di eccitazione, carichi di coppia armonici o guasti nel sistema di alimentazione.
Effetti della caccia: Questa instabilità può causare la perdita di sincronismo del motore, indurre tensioni meccaniche, aumentare le perdite e innalzare le temperature.
Tecniche di riduzione: Per ridurre la caccia, utilizzare avvolgimenti di frenatura per opporsi allo scivolamento del rotore e installare volani per stabilizzare la velocità del rotore.
Tipi di motore sincrono: Comprendere i diversi tipi di motori sincroni aiuta nella selezione del design del motore giusto per minimizzare gli effetti della caccia.
Incontriamo il termine "CACCIA" nel contesto delle operazioni dei motori sincroni trifase. Descrive come il rotore deve "cacciare" per trovare una nuova posizione di equilibrio dopo l'applicazione improvvisa di un carico. Questo fenomeno è noto come caccia in un motore sincrono. Esploriamo la condizione di equilibrio di un motore sincrono.
L'operazione a stato stazionario di un motore sincrono è una condizione di equilibrio in cui la coppia elettromagnetica è uguale e opposta alla coppia di carico. In stato stazionario, il rotore gira alla velocità sincrona mantenendo un valore costante dell'angolo di coppia (δ). Se si verifica un cambiamento improvviso della coppia di carico, l'equilibrio viene disturbato e si genera una coppia risultante che cambia la velocità del motore.
Cos'è la caccia?
Un macchinario sincrono scarico inizia con un angolo di carico di zero gradi. Man mano che aumenta il carico sull'albero, aumenta anche l'angolo di carico. Se un carico P1 viene applicato improvvisamente a un macchinario scarico, il macchinario rallenta momentaneamente.
Inoltre, l'angolo di carico (δ) aumenta da zero a δ1. Inizialmente, la potenza elettrica sviluppata corrisponde al carico meccanico, P1. Poiché non si raggiunge l'equilibrio, il rotore oscillando oltrepassa δ1 fino a δ2, generando più potenza elettrica di prima.
Il rotore raggiunge la velocità sincrona ma non la mantiene, accelerando oltre questa velocità. Questa accelerazione causa una diminuzione dell'angolo di carico, impedendo nuovamente il raggiungimento dell'equilibrio.
Conseguentemente, il rotore oscilla intorno alla sua nuova posizione di equilibrio, un processo noto come caccia o oscillazione di fase. La caccia si verifica sia nei motori sincroni che nelle generatori quando ci sono cambiamenti bruschi del carico.
Cause della caccia nei motori sincroni
1. Cambiamento brusco del carico.
2. Cambiamento brusco della corrente di eccitazione.
3. Un carico contenente coppia armonica.
4. Guasto nel sistema di alimentazione.
Effetti della caccia nei motori sincroni
1. Può portare alla perdita di sincronismo.
2. Produce tensioni meccaniche nell'albero del rotore.
3. Aumenta le perdite della macchina e causa un aumento di temperatura.
4. Causa maggiori impennate di corrente e flusso di potenza.
5. Aumenta la possibilità di risonanza.
Riduzione della caccia nei motori sincroni
Due tecniche dovrebbero essere utilizzate per ridurre la caccia. Queste sono –
• Utilizzo di avvolgimenti di frenatura: Consistono in spire di bassa resistenza elettrica in rame/aluminium inserite nelle scanalature delle facce dei poli in macchine a poli salienti. Gli avvolgimenti di frenatura riducono la caccia producendo una coppia opposta allo scivolamento del rotore. L'entità della coppia di frenatura è proporzionale alla velocità di scivolamento.
• Utilizzo di volani: Il motore primario è dotato di un grande e pesante volano. Ciò aumenta l'inertial del motore primario e aiuta a mantenere costante la velocità del rotore.
• Progettazione del motore sincrono con coefficienti di potenza di sincronizzazione adeguati.
