Jakting i synkronmotor

Jakt i synkronmotor

Kjerneinnsikter:

• Definisjon av jakt: Jakt i en synkronmotor er fenomenet der rotoren svinger rundt en ny likevektsposisjon på grunn av plutselige endringer i belastning.

• Årsaker til jakt: Jakt kan forårsakes av abrupte belastningsendringer, plutselige justeringer av feltstrøm, harmoniske momentbelastninger eller feil i strømforsyningen.

• Effekter av jakt: Denne ustabiliteten kan føre til at motoren mister synkronisering, skape mekaniske spenninger, øke tap og øke temperaturer.

• Reduksjonsmetoder: For å redusere jakt, bruk demper vindinger for å motvirke roterens glid og installér flyhjul for å stabilisere roterens hastighet.

• Typer synkronmotor: Å forstå ulike typer synkronmotorer hjelper med å velge riktig motorutforming for å minimere effektene av jakt.

Vi støter på begrepet "JAKT" i sammenheng med drift av trefase-synkronmotorer. Det beskriver hvordan rotoren må "jakte" etter en ny likevektsposisjon etter en plutselig belastningsendring. Dette fenomenet kalles jakt i en synkronmotor. La oss utforske likevektsforholdet for en synkronmotor.

En stabil drift av en synkronmotor er et likevektsforhold der det elektromagnetiske momentet er likt og motsatt belastningsmomentet. I stabiltilstand kjører roteren med synkron hastighet, dermed vedlikeholder en konstant verdi av momentvinkel (δ). Hvis det oppstår en plutselig endring i belastningsmomentet, blir likevekten forstyrret, og det resulterende momentet endrer motorens hastighet.

Hva er jakt?

En ubelasted synkronmaskin starter med en nollgrads belastningsvinkel. Når akselbelastningen øker, øker også belastningsvinkelen. Hvis en last, P1, plutselig legges til en ubelasted maskin, vil maskinen midlertidig gå langsommere.

I tillegg øker belastningsvinkelen (δ) fra null til δ1. Først matcher den elektriske effekten den mekaniske lasten, P1. Siden likevekt ikke er nådd, svinger roteren forbi δ1 til δ2, og genererer mer elektrisk effekt enn før.

Roteren når synkronhastigheten, men beholder ikke den, og accelererer over denne hastigheten. Denne akselerasjonen fører til at belastningsvinkelen minker, noe som forhindrer at likevekt blir oppnådd igjen.

Dermed svinger eller oscillerer roteren rundt sin nye likevektsposisjon, en prosess som kalles jakt eller fasestraffing. Jakt forekommer både i synkronmotorer og generatorer når det oppstår en abrupt belastningsendring.

Årsaker til jakt i synkronmotor 

1.  Plutselig endring i last.

2.  Plutselig endring i feltstrøm.

3.  En last som inneholder harmonisk moment.

4.  Feil i strømforsyningen.

Effekter av jakt i synkronmotor

1.  Det kan føre til tap av synkronisering.

2.  Skaper mekaniske spenninger i rotorakselen.

3.  Øker maskinens tap og fører til temperaturøkning.

4.  Fører til større strøm- og effektsvingninger.

5.  Øker muligheten for resonans.

Reduksjon av jakt i synkronmotor

To teknikker bør brukes for å redusere jakt. Disse er –

•    Bruk av demper vindinger: Det består av lav elektrisk motstand kobber/aluminium pensel inbeddet i slotter i polfjes i salient pol-maskiner. Demper vindinger demp ut jakt ved å produsere et moment motsatt roterens glid. Størrelsen på dempermomentet er proporsjonal med glidhastigheten.

•    Bruk av flyhjul: Drivmaskinen er utstyrt med et stort og tungt flyhjul. Dette øker drivmaskinens trøghet og bidrar til å holde roterens hastighet konstant.

•    Design av synkronmaskiner med passende synkroniseringskoeffisienter.