तुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर शुरू करने के लिए विशिष्ट योजनाएं

निरंतर गति (कंप्रेसर, पंप, आदि) पर चलने वाले इलेक्ट्रिक ड्राइव के लिए सिंक्रोनस मोटर्स का उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हाल ही में, स्विचिंग सेमीकंडक्टर प्रौद्योगिकी के आगमन के कारण, नियंत्रित तुल्यकालिक इलेक्ट्रिक ड्राइव विकसित किए गए हैं।

तुल्यकालिक मोटर्स के लाभ

एक सिंक्रोनस मोटर एक एसिंक्रोनस मोटर की तुलना में थोड़ी अधिक जटिल होती है, लेकिन इसके कई फायदे हैं, जो इसे एसिंक्रोनस के बजाय कुछ मामलों में उपयोग करना संभव बनाता है।

1. सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर का मुख्य लाभ प्रतिक्रियाशील ऊर्जा के लिए इष्टतम मोड प्राप्त करने की क्षमता है, जो मोटर के उत्तेजना प्रवाह को स्वचालित रूप से समायोजित करके किया जाता है। एक तुल्यकालिक मोटर एकता के बराबर पावर फैक्टर (cos fi) पर नेटवर्क को प्रतिक्रियाशील ऊर्जा की खपत या आपूर्ति के बिना काम कर सकती है। यदि उद्यम को प्रतिक्रियाशील शक्ति उत्पन्न करने की आवश्यकता होती है, तो अति-उत्तेजना के साथ चलने वाली एक तुल्यकालिक मोटर इसे ग्रिड को दे सकती है।

2.अतुल्यकालिक मोटर्स की तुलना में सिंक्रोनस मोटर्स मुख्य वोल्टेज में उतार-चढ़ाव के प्रति कम संवेदनशील होते हैं। उनका अधिकतम टॉर्क लाइन वोल्टेज के समानुपाती होता है, जबकि इंडक्शन मोटर का क्रिटिकल टॉर्क वोल्टेज के वर्ग के समानुपाती होता है।

3. सिंक्रोनस मोटर्स में उच्च अधिभार क्षमता होती है। इसके अलावा, एक तुल्यकालिक मोटर की अधिभार क्षमता उत्तेजना वर्तमान को बढ़ाकर स्वचालित रूप से बढ़ाई जा सकती है, उदाहरण के लिए, मोटर शाफ्ट पर लोड में अचानक अल्पकालिक वृद्धि के मामले में।

4. एक तुल्यकालिक मोटर की घूर्णी गति उसकी अधिभार क्षमता के भीतर किसी भी शाफ्ट भार के लिए अपरिवर्तित रहती है।

एक तुल्यकालिक मोटर शुरू करने के तरीके

एक तुल्यकालिक मोटर को शुरू करने के निम्नलिखित तरीके संभव हैं: पूर्ण लाइन वोल्टेज पर अतुल्यकालिक प्रारंभ और एक रिएक्टर या के माध्यम से कम वोल्टेज पर शुरू करना autotransformer.

एक तुल्यकालिक मोटर की शुरुआत एक अतुल्यकालिक शुरुआत के रूप में की जाती है। एक सिंक्रोनस मशीन का आंतरिक शुरुआती टॉर्क छोटा होता है, जबकि एक इंप्लिसिट-पोल मशीन का शून्य होता है। एक अतुल्यकालिक टोक़ बनाने के लिए, रोटर एक गिलहरी-पिंजरे के शुरुआती पिंजरे से सुसज्जित है, जिनमें से सलाखों को पोल सिस्टम के स्लॉट में डाला जाता है। (बेशक, सैलिएंट-पोल मोटर में ध्रुवों के बीच कोई छड़ नहीं होती है।) लोड स्पाइक्स के दौरान मोटर की गतिशील स्थिरता को बढ़ाने के लिए एक ही सेल योगदान देता है।

एसिंक्रोनस टॉर्क के कारण मोटर स्टार्ट और तेज हो जाती है। त्वरण के दौरान रोटर वाइंडिंग में कोई उत्तेजना धारा नहीं होती है।मशीन को बिना उत्तेजित किए चालू किया जाता है, क्योंकि उत्साहित ध्रुवों की उपस्थिति त्वरण प्रक्रिया को जटिल बनाती है, गतिशील ब्रेकिंग के दौरान एक प्रेरण मोटर के समान ब्रेकिंग टॉर्क का निर्माण करती है।

जब तथाकथित सबसिंक्रोनस गति, जो सिंक्रोनस से 3 - 5% भिन्न होती है, करंट को उत्तेजना कॉइल और मोटर को आपूर्ति की जाती है, संतुलन की स्थिति के आसपास कई दोलनों के बाद, सिंक्रोनिज़्म के लिए आकर्षित होता है। एक्सपोज्ड-पोल मोटर्स, कम शाफ्ट टॉर्क पर प्रतिक्रियाशील टॉर्क के कारण, कभी-कभी फील्ड कॉइल को करंट की आपूर्ति किए बिना सिंक्रोनिज्म में लाए जाते हैं।

सिंक्रोनस मोटर्स में, एक साथ शुरुआती टॉर्क और इनपुट टॉर्क के आवश्यक मान प्रदान करना मुश्किल होता है, जिसे एसिंक्रोनस टॉर्क के रूप में समझा जाता है, जब गति सिंक्रोनस गति के 95% तक पहुंच जाती है। गति पर स्थिर टोक़ की निर्भरता की प्रकृति के अनुसार, अर्थात। जिस प्रकार के तंत्र के लिए मोटर डिज़ाइन किया गया है, उसके अनुसार इलेक्ट्रिक मशीन निर्माण संयंत्रों में शुरुआती सेल के मापदंडों को बदलना होगा।

कभी-कभी, शक्तिशाली मोटर्स शुरू करते समय धाराओं को सीमित करने के लिए, स्टेटर टर्मिनलों पर वोल्टेज कम हो जाता है, जिसमें श्रृंखला में ऑटोट्रांसफॉर्मर या प्रतिरोधों की वाइंडिंग शामिल है। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि जब एक तुल्यकालिक मोटर शुरू की जाती है, तो उत्तेजना वाइंडिंग का सर्किट एक बड़े प्रतिरोध के लिए बंद हो जाता है, जो वाइंडिंग के प्रतिरोध को 5-10 गुना अधिक कर देता है।

अन्यथा, स्टार्ट-अप के दौरान वाइंडिंग में प्रेरित धाराओं की कार्रवाई के तहत, एक स्पंदित चुंबकीय प्रवाह होता है, जिसका रिवर्स घटक, स्टेटर धाराओं के साथ बातचीत करके, ब्रेकिंग टॉर्क बनाता है।यह टोक़ नाममात्र के आधे से थोड़ा ऊपर की गति पर अपने अधिकतम मूल्य तक पहुँचता है, और इसके प्रभाव में इंजन इस गति पर त्वरण को रोक सकता है। स्टार्टिंग के दौरान फील्ड सर्किट को खुला छोड़ना खतरनाक है क्योंकि इसमें प्रेरित EMF से वाइंडिंग इंसुलेशन क्षतिग्रस्त हो सकता है।

एजुकेशनल फिल्मस्ट्रिप - 1966 में एजुकेशनल मैटेरियल्स फैक्ट्री द्वारा निर्मित "सिंक्रोनस मोटर्स"। आप इसे यहां देख सकते हैं: फिल्मस्ट्रिप «सिंक्रोनस मोटर»

एक तुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर की अतुल्यकालिक शुरुआत

नेत्रहीन रूप से जुड़े उत्तेजक के साथ एक तुल्यकालिक मोटर का उत्तेजना सर्किट काफी सरल है और इसका उपयोग किया जा सकता है यदि अशुभ धाराएं अनुमेय और सांख्यिकीय टोक़ Ms <0.4 Mnom से अधिक नेटवर्क में वोल्टेज ड्रॉप का कारण नहीं बनती हैं।

स्टेटर को नेटवर्क से जोड़कर एक सिंक्रोनस मोटर की अतुल्यकालिक शुरुआत की जाती है। मोटर को प्रेरण मोटर के रूप में तुल्यकालिक के करीब घूर्णी गति से त्वरित किया जाता है।

एसिंक्रोनस स्टार्टिंग की प्रक्रिया में, एक्साइटमेंट वाइंडिंग को डिस्चार्ज रेजिस्टेंस के लिए बंद कर दिया जाता है ताकि स्टार्टिंग के दौरान एक्साइटमेंट वाइंडिंग के विनाश से बचा जा सके, क्योंकि रोटर की कम गति पर इसमें महत्वपूर्ण ओवरवॉल्टेज हो सकते हैं। समकालिक के करीब एक घूर्णी गति पर, संपर्ककर्ता KM को ट्रिगर किया जाता है (आरेख में संपर्ककर्ता का आपूर्ति सर्किट नहीं दिखाया गया है), उत्तेजना का तार निर्वहन प्रतिरोध से काट दिया जाता है और उत्तेजक के आर्मेचर से जुड़ा होता है। शुरुआत समाप्त होती है।

सिंक्रोनस मोटर शुरू करने के लिए थिरिस्टर एक्साइटर्स का उपयोग करके सिंक्रोनस मोटर उत्तेजना सर्किट की विशिष्ट इकाइयां

सिंक्रोनस मोटर्स के साथ अधिकांश इलेक्ट्रिक ड्राइव की कमजोरी, जो ऑपरेशन को बहुत जटिल करती है और लागत को बढ़ाती है, कई वर्षों से इलेक्ट्रिक मशीनों की उत्तेजना रही है। इन दिनों वे व्यापक रूप से तुल्यकालिक मोटर्स को उत्तेजित करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। थाइरिस्टर एक्साइटर्स ... उन्हें एक सेट के रूप में आपूर्ति की जाती है।

तुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर्स के थाइरिस्टर उत्तेजक अधिक विश्वसनीय होते हैं और उच्च दक्षता रखते हैं। इलेक्ट्रिक मशीन एक्साइटर्स की तुलना में। उनकी मदद से, निरंतरता बनाए रखने के लिए उत्तेजना प्रवाह के इष्टतम विनियमन के बारे में प्रश्न आसानी से हल हो जाते हैं। cos phi, बसबार्स का वोल्टेज जिससे सिंक्रोनस मोटर की आपूर्ति की जाती है, साथ ही आपातकालीन मोड में सिंक्रोनस मोटर के रोटर और स्टेटर करंट को सीमित करता है।

थाइरिस्टर एक्साइटर्स निर्मित अधिकांश बड़े सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर्स से लैस हैं। वे आमतौर पर निम्नलिखित कार्य करते हैं:

• फ़ील्ड वाइंडिंग सर्किट में शामिल एक शुरुआती अवरोधक के साथ एक तुल्यकालिक मोटर शुरू करना,
• सिंक्रोनस मोटर की शुरुआत के अंत के बाद स्टार्टिंग रेसिस्टर का संपर्क रहित शटडाउन और ओवरहीटिंग से इसका बचाव,
• सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर शुरू करने के उचित समय पर उत्तेजना की स्वचालित आपूर्ति,
• उत्तेजना वर्तमान का स्वचालित और मैन्युअल समायोजन
• स्टेटर पर गहरी वोल्टेज की बूंदों के मामले में आवश्यक मजबूर उत्तेजना और एक तुल्यकालिक मोटर के शाफ्ट पर तेज भार कूदता है,
• एक तुल्यकालिक मोटर के क्षेत्र का त्वरित शमन जब क्षेत्र की धारा को कम करना और विद्युत मोटर को बंद करना आवश्यक हो,
• निरंतर ओवरकुरेंट और शॉर्ट सर्किट के खिलाफ एक सिंक्रोनस मोटर के रोटर की सुरक्षा।

यदि सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर को कम वोल्टेज पर शुरू किया जाता है, तो "प्रकाश" शुरू होने पर यह उत्तेजित होता है जब तक कि स्टेटर वाइंडिंग पूर्ण वोल्टेज पर चालू न हो जाए, और "भारी" स्टार्ट पर स्टेटर सर्किट में पूर्ण वोल्टेज पर उत्तेजना की आपूर्ति की जाती है। डिस्चार्ज प्रतिरोध के साथ श्रृंखला में एक्साइटर के आर्मेचर को मोटर फील्ड वाइंडिंग से जोड़ना संभव है।

एक तुल्यकालिक मोटर को उत्तेजना की आपूर्ति करने की प्रक्रिया दो तरीकों से स्वचालित होती है: गति के कार्य के रूप में और वर्तमान के कार्य के रूप में।

तुल्यकालिक मोटर्स के लिए उत्तेजना प्रणाली और नियंत्रण उपकरण प्रदान करना चाहिए:

• इंजन को शुरू करना, सिंक्रनाइज़ करना और रोकना (शुरुआत के अंत में स्वचालित उत्तेजना के साथ);
• 1.4 से कम नहीं के एक कारक के साथ मजबूर उत्तेजना जब मुख्य वोल्टेज 0.8Un तक गिर जाता है;
• इंजन की थर्मल क्षमताओं के भीतर आसन्न विद्युत रिसीवरों द्वारा खपत (दी गई) प्रतिक्रियाशील शक्ति की इंजन द्वारा भरपाई करने की संभावना;
• उत्तेजना प्रणाली में विफलता के मामले में इंजन को रोकना;
• मुख्य वोल्टेज 0.8 से 1.1 में परिवर्तन होने पर निर्धारित मान के 5% की सटीकता के साथ उत्तेजना प्रवाह का स्थिरीकरण;
• 8% के मृत क्षेत्र के साथ स्टेटर वोल्टेज के विचलन द्वारा उत्तेजना का विनियमन;
• जब सिंक्रोनस मोटर के स्टेटर की आपूर्ति वोल्टेज 8 से 20% तक बदलती है, तो अधिकतम मोटर अधिभार सुनिश्चित करने के लिए उत्तेजना वर्तमान में वृद्धि, सेट वैल्यू से 1.4 में वर्तमान परिवर्तन होता है।

चित्र में दिखाए गए आरेख में, डीसी इलेक्ट्रोमैग्नेटिक रिले केटी (स्लीविंग टाइम रिले) का उपयोग करके एक सिंक्रोनस मोटर को उत्तेजना की आपूर्ति की जाती है।रिले कॉइल VD डायोड के माध्यम से डिस्चार्ज रेजिस्टेंस Rdisc से जुड़ा है। जब स्टेटर वाइंडिंग को मेन से जोड़ा जाता है, तो मोटर उत्तेजना वाइंडिंग में एक ईएमएफ प्रेरित होता है। केटी रिले के कॉइल के माध्यम से प्रत्यक्ष धारा प्रवाहित होती है, जिसके दालों का आयाम और आवृत्ति स्लिप पर निर्भर करती है।

गति के आधार पर एक तुल्यकालिक मोटर को उत्तेजना की आपूर्ति

स्टार्ट-अप पर, स्लिप S = 1। जैसे ही मोटर में तेजी आती है, यह घट जाती है और वर्तमान वृद्धि की सही आधी-तरंगों के बीच का अंतराल बढ़ जाता है; चुंबकीय प्रवाह धीरे-धीरे वक्र Ф (टी) के साथ कम हो जाता है।

सिंक्रोनस के करीब की गति पर, रिले का चुंबकीय प्रवाह उस समय रिले ड्रॉपआउट फ्लक्स फोट के मूल्य तक पहुंचने का प्रबंधन करता है जब करंट केटी रिले से नहीं गुजरता है। रिले बिजली खो देता है और इसके संपर्क के माध्यम से KM संपर्ककर्ता का एक पावर सर्किट बनाता है (KM संपर्ककर्ता का पावर सर्किट आरेख में नहीं दिखाया गया है)।

वर्तमान रिले का उपयोग करके वर्तमान फ़ंक्शन में बिजली आपूर्ति के नियंत्रण पर विचार करें। प्रारंभिक धारा के साथ, वर्तमान रिले KA सक्रिय होता है और संपर्ककर्ता KM2 के सर्किट में अपना संपर्क खोलता है।

समय रिले केटी में वर्तमान और चुंबकीय प्रवाह परिवर्तन का ग्राफ

वर्तमान के एक समारोह के रूप में एक तुल्यकालिक मोटर की उत्तेजना की निगरानी करना

तुल्यकालिक के करीब गति पर, KA रिले गायब हो जाता है और KM2 संपर्ककर्ता सर्किट में अपना संपर्क बंद कर देता है। कॉन्टैक्टर KM2 मशीन उत्तेजना सर्किट में अपने संपर्क को सक्रिय करता है, बंद करता है और रोकनेवाला Rres को शंट करता है।

यह सभी देखें: तुल्यकालिक मोटर्स को शुरू करने के लिए उपकरणों का चयन