Arskama.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что называется процессом самозапуска синхронного двигателя

Самозапуск синхронных двигателей

При восстановлении напряжения после кратковременного пере­рыва в электроснабжении самозапуск синхронных двигателей воз­можен в случае, если в это время синхронные двигатели не были отключены или не выпали из синхронизма.

Если к моменту восстановления напряжения синхронный дви­гатель работает как асинхронный с каким-то скольжением, то про­цесс самозапуска нужно рассматривать как пуск асинхронного двигателя, но осуществляемый от той промежуточной частоты вра­щения, до которой он успел затормозиться за время отсутствия пи­тания.

При расчете самозапуска синхронного двигателя решают сле­дующие задачи:

проверяют влияние самозапуска на нормальную работу элект­роприемников и элементов сети;

определяют остаточное напряжение на зажимах двигателя, необходимое для разворачивания агрегатов;

находят момент двигателя, необходимый для надежного вхож­дения его в синхронизм;

вычисляют время пуска и температуру перегрева двигателя.

Во время отсутствия питания напряжение на зажимах двигате­ля падает по мере выбега. При уменьшении частоты вращения до 80 % номинальной напряжение снижается до 60 — 70 % номиналь­ного. Для поддержания напряжения в допустимых пределах приме­няется форсировка возбуждения синхронного двигателя.

В зависимости от характера нагрузки в узле допускается сни­жение напряжения на его шинах во время самозапуска синхрон­ных двигателей в разных пределах:

при совместном питании двигательной и осветительной нагрузок с частыми и длительными пусками , а при редких и кратковременных пусках и самозапусках ;

при раздельном питании двигательной и осветительной нагру­зок независимо от частоты и длительности пусков и самозапус­ков ;

при люминесцентной осветительной нагрузке .

При питании двигателей через блок-трансформаторы напряже­ние ограничивается минимальным значением момента, необходимого для разгона агрегата.

Для проверки возможности самозапуска необходимо сопоста­вить средний асинхронный момент с моментом сопротивления меха­низма. Характеристика асинхронного момента определяется выра­жением, аналогичным приведенному выше для генератора.

В тех случаях, когда самозапуск неосуществим, можно приме­нить автоматическую ресинхронизацию двигателя. Вхождение в синхронизм должно обеспечиваться действием форсировки возбуж­дения, повышающей максимальный синхронный момент. Для обес­печения ресинхронизации предусматривают разгрузку привода (механизма) и другие меры, облегчающие вхождение в синхронизм.

Время перерыва в электроснабжении, в течение которого дви­гатель не выпадает из синхронизма, определяется выражением

(5.35)

где -электромеханическая постоянная времени агрегата, со­стоящего из двигателя и механизма; — максимальный электромагнитный момент; — статический момент сопротив­ления.

На рис. 5.12 показана зависимость допустимого времени нару­шения электроснабжения от электромеханической постоянной вре­мени агрегата при различных значениях кратности максимального момента и статическом моменте .

Рис. 5.12. Зависимость допустимого време­ни перерыва в питании синхронных двигате­лей по условиям самозапуска

Среднее критическое скольжение, с которого после подачи на­пряжения возбуждения под действием входного момента обеспечивается вхождение двигателя в син­хронизм, можно рассчитать по фор­муле

(5.36)

где — кратность тока возбужде­ния при ресинхронизации; в случае отсутствия форсировки возбуждения .

Следовательно, критическим скольжением синхронного двига­теля называется максимальное скольжение, при котором после подачи напряжения возбуждения обеспечивается вхождение двига­теля в синхронизм. Чем больше критическое скольжение, тем мень­ше входной момент требуется для обеспечения самозапуска син­хронного двигателя.

Назначение и общее применение реле самозапуска

Реле самозапуска – это полноценное процессорное устройство, необходимое и предназначенное для выполнения автоматического включения, или же повторного пуска, большинства электроустановок после их требуемого отключения, которое было вызванного снижением или полным отключением за счёт имеющегося напряжения питающей сети, а именно перерывом электроснабжения.

Реле самозапуска выполняет регистрацию информации о количестве происходящих аварийных отключений электроэнергии в сети, а также обычных отключений существующего электродвигателя при помощи кнопки «СТОП». Максимальное количество и число регистрируемых отключений – около 300.

Реле самозапуска выполняет регистрацию даты и времени до восьми последних по периоду времени вынужденных аварийных отключений и периодически повторных пусков имеющегося электродвигателя.

Питание реле для выполнения самозапуска производится и осуществляется от запитки сети переменного тока напряжением равным 220 +/-25 В или как вариант от напряжения равного 380 +/-35 В, в частотах 50 +/- 0,5 Гц.

Реле самозапуска предназначено для полноценной работы при температурном режиме окружающей среды от -10 до +40 град. При общей относительной влажности в помещении до 92 %.

Реле самозапуска или же реле повторного пуска, используется для выполнения работы совместно с использованием дистанционного пульта программирования и индикации, который входит в общий комплект поставки по необходимому требованию заказчика и покупателя. С использованием одного пульта можно обслуживать выбранное количество реле.

Короткие замыкания в существующих электросетях и приемниках, а также при других возникающих повреждений, приводящие к моментальному срабатыванию устройств АП В и АВР.

Которые сопровождаются кратковременным и резким снижением или возможным исчезновением напряжения в сети и на сборных шинах РУ и во всей подводимой и подключенной к ним подсети в течение минимального промежутка времени до 5 секунд. После случившегося, всё напряжение восстанавливается благодаря использованию и применению возобновления питания от имеющегося прежнего (при АПВ) или существующего резервного (при АВР) источника электропитания.

Читать еще:  Ford focus 2 лампочка неисправность двигателя

Рассмотрим как вариант процессы, происходящие и появляющиеся в электродвигателях, а именно самозапуск двигателей при появлении кратковременного перерыва в их питании. Так как есть случаи выполнения — самозапуск – (электро) двигателей.

Данный процесс, продолжается у маломощных двигателей минимальные доли секунды, а если применяются крупные двигатели — то у них до 15 секунд, и этот процесс называется «выбегом». На период «выбега» постепенно затухают существующие токи в обмотках электродвигателя, ЭДС, имеющиеся магнитные потоки.

Так как пока они не затухли полностью и окончательно, двигатели на период процесса «выбега» работают как генераторы, расходуя всю запасенную ими электроэнергию вращения на выполнение поддержания в полностью не отключённой от них электросети остаточного и еще полноценного напряжения.

Применение самозапуска при условии наличия мощных синхронных двигателей.

При наличии включенных и мощных синхронных двигателей в период времени затухания остаточного напряжения в электросети. И оно может быть таким же, как и в период времени «выбега» даже до полной остановки работы имеющегося двигателя. Этот процесс приводит к полной или частичной задержке срабатывания реле самовыключения и соответственно выполнения защиты минимального напряжения.

В некоторых вариантах для более четкого и быстрого включения сети и приходится выполнять и использовать «реле повторного пуска», не имеющееся реле минимального напряжения, а требуемое реле минимальной задаваемой частоты. Так как оно более четко выполняет свою работу и соответственно срабатывает в процессе «выбега».

Кроме электродвигателей к сборным шинам выполняется подключение, как правило, статических нагрузок. Они дают возможности для ускорения затормаживания двигателей, потребляя большие мощность при появлении остаточного напряжения в сети.

Надежность электроснабжения значительно увеличивается, если выполнить самозапуск двигателей с представленными и приводными механизмами, от которых полноценно зависят вся бесперебойная работа огромного предприятия или определенной установки и соответствующей безопасности обслуживания электросети. Для этого предусматривается выполнять самозапуск.

Самозапуском еще называют восстановление полноценной и нормальной работы всего электродвигателя, и параллельно ответственных механизмов без использования участия персонала по обеспечению работы электросети после появления кратковременного нарушения на некоторых участках электроснабжения.

В момент выполнения восстановления питания все имеющиеся двигатели, и их выключатели которые находятся во включенном положении, и по — этому они начнут выполнять самопроизвольный пуск, или говоря иначе (самозапуск). Часть электродвигателей к представленному моменту остановились, часть еще находится в процессе «выбега».

Ток же сам в несколько раз завышает и соответственно превышает необходимое номинальное значение в электросети. Ранее из — за возможного опасения повреждения, имеющегося электродвигателя возникшими повышенными токами при возможном восстановлении их общего питания. Необходимость выполнять, произведя отключение двигателя в процессе «на выбеге» с помощью устройств защиты имеющих минимальное напряжение. Впоследствии чего было выполнено и на практике доказано допустимость использования и полноценного применения самозапуска.

При другом варианте, не всегда можно выполнить и оставлять включенными для получения самозапуска все имеющиеся электроприемники. Чем большее существующее число имеющихся двигателей участвует в процессе самозапуска, тем больше должна быть сама сеть для возможности выполнения процесса самозапуск асинхронного двигателя, следовательно, и возможно падение напряжения в сетях электропитания, существующего трансформатора и имеющегося реактора.

Самозапуск асинхронного двигателя.

А вот самозапуск асинхронных двигателей, как одного элемента происходит и выполняется с заданной выдержкой периода времени после полноценного или частичного восстановления напряжения в элетросети. Если же осуществляется самозапуск большой и объемной группы двигателей, а иначе говоря — групповой самозапуск. То не стоит и нельзя ни в коем случае включать всю группу одновременно, так как накопленный суммарный пусковой ток данной группы точно приведет к огромному снижению напряжения, при котором все имеющиеся пусковые моменты имеющихся двигателей, окажутся ниже требуемого значения. Который обеспечивает полноценный разгон двигателей до нормальной и прежней частоты вращения.

Так же стоит помнить, что все те двигатели, которые не стоит и только следует включать при выполнении самозапуска, это имеют в своей цепи магнитные пускатели. А он соответственно отключается при исчезновении всего напряжения в сети, так как обесточивается его магнитная катушка и вновь не включается до новой подачи, как вариант автоматической или ручной команды.

Самозапуск электродвигателей

Основные отличия самозапуска от пуска заключаются в следующем:

— в момент восстановления напряжения все двигатели или их большая часть вращаются, при пуске – стоят;

— при отключении от сети вращающиеся двигатели, подключенные к питающим шинам, развивают на этих шинах ЭДС Ед, и поэтому в момент восстановления напряжения на шинах периодическая составляющая тока самозапуска в начальный момент времени равна

Читать еще:  W163 какой двигатель выбрать

, (2.12)

где Uc – напряжение сети;

zS – суммарное сопротивление от точки приложения ЭДС до источника питания.

— самозапуск происходит при нагруженных двигателях, что увеличивает длительность разгона и нагрев двигателей;

— в самозапуске участвует одновременно группа двигателей, что приводит к значительному снижению напряжения на шинах питания.

Процесс самозапуска состоит из двух этапов: выбега и разгона.

Этап выбега

Как только нарушается электроснабжение, электромагнитный момент двигателя исчезает и начинается процесс остановки агрегата двигатель-механизм под действием момента сопротивления механизма.

По количеству двигателей выбег может быть одиночным или групповым. Одиночный выбег имеет место, когда один электродвигатель оказывается отсоединённым от сети. Выбег такого двигателя называется «свободным». Если отключаются двигатели, подключённые к одной системе шин, то начинается групповой выбег.

Процесс выбега в значительной мере определяется характеристиками приводимых механизмов. Он зависит также и от момента инерции агрегата, его загрузки, начальной скорости, удаленности КЗ и других факторов.

У любого двигателя, отключённого от источника питания, при выбеге в обмотке статора наводится ЭДС. У асинхронных двигателей она невелика, у синхронных – значительна. Величина тока двигателя в процессе восстановления напряжения зависит от величины этой ЭДС. Поэтому необходимо создать выдержку времени для её затухания. У асинхронных двигателей ЭДС затухает быстрее, чем происходит снижение скорости. У синхронных двигателей в первый момент после отключения напряжение возрастает, так как обычно они работают с перевозбуждением, выдавая в нормальном режиме реактивную мощность в сеть. Так как в момент отключения двигателя от сети ток в обмотке возбуждения некоторое время ещё сохраняется, то и ЭДС двигателя снижается медленно. Для ускорения её снижения применяются:

— включение обмотки возбуждения на гасительное сопротивление; чаще всего эта схема применяется на электромашинных системах возбуждения;

— перевод тиристорного возбудителя в инверторный режим.

Однако на практике нет необходимости гасить поле полностью. Достаточно снизить напряжение до значения 0,5÷0,6 Uном, при котором допустимо несинхронное включение.

При групповом выбеге двигатели оказываются связанными между собой через общие шины. Запасённая ими кинетическая энергия по величине разная у разных двигателей. Имеющие больший запас энергии двигатели переходят в генераторный режим, и у них на валу появляется дополнительный тормозной момент (по сравнению с моментом при свободном выбеге). Двигатели с меньшим запасом кинетической энергии получают дополнительный вращающий момент за счёт подпитки от первых. Выбег всех двигателей происходит по одному закону, синхронно. С уменьшением напряжения синхронность группового выбега нарушается, и при напряжении ниже 0,25UНОМ выбег продолжается как одиночный.

Этап разгона

Бросок тока в момент подачи напряжения определяется по выражению (2.12). Видно, что в самом худшем случае, когда вектор напряжения сети Uc и ЭДС двигателя Ед находятся в противофазе, ток самозапуска может значительно превышать пусковой:

.

Однако ЭДС асинхронного двигателя затухает быстро, и к моменту восстановления напряжения она невелика. Поэтому ток включения при самозапуске асинхронного двигателя ненамного превышает пусковой.

У синхронного двигателя ЭДС в момент восстановления электроснабжения может быть равна напряжению сети или даже превышать его. Соответственно и ток включения может почти в два раза превышать пусковой и вызывать повреждения в двигателе. Однако, если в момент нарушения электроснабжения начинать гасить поле ротора, бросок тока при самозапуске будет практически равен пусковому току.

При восстановлении электроснабжения величина напряжения на шинах устанавливается в соответствии с обычной схемой замещения (рис. 2.26).

Рис. 2.26. Схемы для расчёта напряжения при самозапуске:

одиночном (а); групповом (б); при наличии статической нагрузки (в)

Расчётное сопротивление асинхронного двигателя хд, участвующего в самозапуске, определяется следующим образом:

хд= ,

где – базисные мощность и напряжение;

Sп – расчётная пусковая мощность двигателя при номинальном напряжении и заданном скольжении.

Sп= ,

где Рном, cosjном, hном – номинальные параметры двигателя;

k – кратность пускового тока при скольжении s в момент восстановления питания.

Асинхронный двигатель при наличии напряжения на его зажимах будет разгоняться только в том случае, если развиваемый им вращающий момент будет больше момента сопротивления механизма.

Таким образом, для обеспечения разгона двигателя достаточно выполнить условие

Двигатель при самозапуске разгоняется медленнее, чем при пуске. Более длительный разгон вызывает нагрев двигателя. Поэтому успешным считается такой самозапуск, когда двигатель разгонится до рабочей скорости и при этом температура обмоток не превысит допустимого значения.

Практически все асинхронные двигатели, выпускаемые промышленностью, допускают возможность, как минимум, одного самозапуска без превышения температуры обмоток сверх допустимой. Поэтому обычно при расчётах самозапуска асинхронных двигателей тепловых расчётов производить не требуется.

В общем случае определение возможности самозапуска асинхронного двигателя складывается из следующей последовательности расчетов:

Читать еще:  Выбрасывает масло на двигатель причина

— определяется снижение скорости (увеличение скольжения) за время перерыва электроснабжения и скольжение в момент восстановления напряжения;

— определяется напряжение на зажимах двигателя в момент восстановления электроснабжения;

— рассчитывается вращающий момент двигателя для полученного выше напряжения;

— момент сопротивления механизма определяется по его характеристике, которая должна быть задана;

— если условие М > Мс выполняется, то самозапуск обеспечен.

Иногда для определения возможности самозапуска производят упрощённый расчёт. Достаточно получить значение напряжения на зажимах электродвигателя и проверить условие

,

при выполнении которого самозапуск будет успешным. Однако такой приём возможен только для двигателей механизмов, момент сопротивления которых зависит от скорости вращения (скольжения).

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Самозапуск — синхронный двигатель

Самозапуск синхронных двигателей ( СД) имеет по сравнению с асинхронными двигателями особенности, обусловленные действием системы возбуждения. На выбеге синхронного двигателя автоматические регуляторы возбуждения и форсировка поддерживают ток возбуждения на максимальном уровне и поэтому на выводах синхронных двигателей и на сборных шинах, к которым они подключены, долго удерживается напряжение. Действие АВР, реагирующего на понижение напряжения, сильно задерживается, если возбуждение двигателя на выбеге не отключено. Для устранения этой задержки в автоматическом вводе резервного питания в качестве основного мероприятия применяется отключение тока возбуждения — автоматическое гашение поля двигателя в момент резкого понижения или исчезновения напряжения в контролируемой точке. Другим способом уменьшения задержки в срабатывании АВР является применение пуска АВР от реле частоты, поскольку частота в отключенной части сети снижается быстрей, чем напряжение. [1]

Самозапуск синхронного двигателя , как и пуск, в большинстве случаев производится в два этапа: сначала без возбуждения ( как асинхронный двигатель) при замкнутой на сопротивление гашения обмотке возбуждения, затем при достижении частотой вращения подсинхронного значения происходит автоматическая самосинхронизация. [2]

Самозапуск синхронных двигателей обладает рядом особенностей по сравнению с асинхронными. Если после кратковременного перерыва питания двигатель не выпал из синхронизма или не был отключен, то происходит самозапуск. [3]

Самозапуск синхронных двигателей поршневых компрессоров усложняется тем, что момент сопротивления поршневого компрессора мало зависит от частоты вращения двигателя. Поэтому без разгрузки компрессора самозапуск затруднен, а разгрузка не во всех случаях возможна. Если она имеется, то применяется самозапуск синхронных двигателей поршневых компрессоров с применением гашения поля и ресинхронизации двигателей. [4]

Самозапуск синхронных двигателей центробежных компрессоров типов СТМ и СТД имеет особенность: для быстроходных двигателей данных агрегатов не предусмотрена пусковая обмотка, а ее роль выполняет массивная бочка ротора с клиньями. [5]

При самозапуске синхронных двигателей обмотка возбуждения наглухо подключена к возбудителю, вследствие чего увеличивается тормозной момент. Возможность самозапуска обеспечивается, если тормозной момент будет меньше асинхронного момента и входного момента при скольжении 0 05 на подсин-хронной частоте вращения. Если входной момент не превышает момента сопротивления, то самозапуск невозможен. [6]

При самозапуске синхронных двигателей в ряде случаев следует проверять возможность их несинхронного включения по условию допустимой кратности тока. [7]

Необходимо отметить некоторые особенности самозапуска синхронных двигателей . При этом разность напряжений в 1 6 — 1 8 раза превышает номинальное значение и увеличивается ток самозапуска, что должно учитываться при определении возможности самозапуска и выборе уставок релейной защиты. [8]

Необходимо отметить некоторые особенности самозапуска синхронных двигателей . После исчезновения напряжения двигатель по инерции продолжает вращаться. При вращении на его зажимах генерируется напряжение, вектор которого через 0 3 — 0 4 с оказывается повернутым относительно вектора напряжения сети на 180 С. При этом разность напряжений в 1 6 — 1 8 раза превышает номинальное и поэтому существенно увеличивается ток самозапуска, что должно учитываться при определении возможности самозапуска и выборе уставок релейной защиты. [9]

Необходимо отметить некоторые особенности самозапуска синхронных двигателей . После исчезновения напряжения двигатель по инерции продолжает вращаться. При вращении на его зажимах генерируется напряжение, вектор которого через 0 3 — 0 4 с оказывается повернутым относительно вектора напряжения сети на 180 С. [10]

Данные рисунка показывают, что самозапуск синхронных двигателей турбокомпрессоров будет неуспешным ( время разгона 28с), так как они отключаются от действия защиты раньше, чем начинают работать синхронно. [11]

Определение выбега и напряжения при самозапуске синхронных двигателей производится так же, как и для асинхронных. [12]

АПВ, но затягивает процесс восстановления питания подстанции, самозапуск синхронных двигателей и их ресинхронизацию. [13]

К последним в рассматриваемых процессах предъявляются практически те же требования, что и при индивидуальном самозапуске синхронных двигателей . [14]

Учитывая, что пуск синхронных двигателей производится в асинхронном режиме с использованием пусковой обмотки, выбег и напряжение при самозапуске синхронных двигателей определяются так же, как и асинхронных. [15]

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector