Содержание
Применение — синхронный двигатель — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Cтраница 1
Применение синхронных двигателей, которые работают с опережающим коэффициентом мощности, может значительно повысить общий коэффициент мощности по предприятию в целом. При отсутствии синхронных двигателей коэффициент мощности, как правило, всегда ниже требуемой величины и приходится применять специальные меры для его повышения.
[1]
Применение синхронных двигателей для привода механизмов является одним из наиболее распространенных средств повышения коэффициента мощности. В области гидромеханизации используются высокопроизводительные крупные насосы и землесосы, работающие в относительно стабильном режиме, и поэтому широко применяются синхронные двигатели большой мощности. Гидромеханизированные установки с синхронным приводом на строительстве, в горнорудном и других производствах оказывают весьма существенное влияние на улучшение общего энергетического баланса системы электроснабжения.
[2]
Применение синхронных двигателей также улучшает общий режим напряжения в сети. Целесообразное сочетание авторегулируемых — компенсирующих установок и специальных устройств для регулирования напряжения в тех или иных точках сети определяется на основе технико-экономических расчетов; при этом основным критерием является минимум приведенных затрат при соблюдении экономического эффекта от улучшения режима напряжений у электроприемников.
[3]
Применение синхронных двигателей с быстродействующими регуляторами возбуждения в функции напряжения на шинах и с коррекцией по току нагрузки позволяет в значительной мере снизить колебания при изменениях нагрузки.
[4]
Применение синхронных двигателей на заводах приводит к единственно правильному решению по одновременному использованию их в качестве компенсирующего устройства.
[5]
Применение синхронных двигателей для привода рыхлителей бесперспективно, так как эти двигатели не соответствуют требуемым условиям пуска и не допускают регулирования скорости.
[6]
Применение асинхронных кб-роткозамкнутых и синхронных двигателей для привода лебедок было ограничено тем, что эти двигатели не допускали высокой частоты включений, необходимой для выполнения не только главных, но и вспомогательных операций при спуске и подъеме труб, а системы их управления не позволяли получать простыми и надежными средствами плавный разгон, реверсирование и снижение частоты вращения привода.
[7]
Область применения синхронных двигателей в последнее время асширяется. Их применяют акже независимо от мощности в тех случаях, когда, требуется по-тоянство скорости вращения электропривода.
[8]
Особенно целесообразно применение синхронных двигателей в случаях, когда в предприятии имеются крупные компрессорные установки ( не менее 100 кет), преобразовательные подстанции с двигатель-генераторными агрегатами, центральные электронасосные установки или некоторые мощные и длительно работающие производственные механизмы, требующие электроприводов с постоянной скоростью вращения и с более или менее равномерной нагрузкой.
[9]
Однако возможность применения синхронных двигателей определяется, с одной стороны, требованиями, предъявляемыми к двигателю механизмом, и, с другой стороны, техническими данными синхронных двигателей, выпускаемых заводами.
[10]
Функциональная схема системы следящего электропривода с синхронным двигателем продольно-поперечного возбуждения, работающей на.
[11] |
В случае применения синхронных двигателей с несколькими обмотками возбуждения могут применяться различные системы управления. В частности, получили развитие системы следящего электропривода с синхронным двигателем продольно поперечного возбуждения. При выполнении условий синфазности регулируемого синхронного двигателя с задатчиком, роль которого выполняет эталонный маломощный вспомогательный синхронный двигатель, на две взаимно перпендикулярные обмотки возбуждения с вых.
[12]
Сравнительные расчеты применения синхронных двигателей в качестве компенсирующих устройств показывают, что помимо наименьших капитальных затрат при строительстве в сравнении с другими видами компенсирующих устройств статический конденсатор) синхронные двигатели имеют более экономичные эксалуатационные показатели.
[13]
Экономическая эффективность применения синхронных двигателей типа СТД слагается из следующих составляющих.
[14]
Наибольшие трудности применения крупных асинхронных ко-роткозамкнутых и синхронных двигателей связаны с режимом автоматического повторного включения. На многих химических производствах по условиям технологического процесса не допускается даже кратковременный перерыв в работе механизма. Электроприводы таких механизмов по надежности электроснабжения относятся к первой категории. При снятии напряжения с работающих двигателей вследствие какой-либо аварийной ситуации в системе электроснабжения двигатели продолжают вращаться в режиме выбега. За время перерыва питания частота вращения снижается незначительно, однако при повторном включении из-за наличия электромагнитного поля ротора возможны значительные броски тока и мо — мента. Кроме того, поскольку повторное автоматическое включение является одновременным для всех двигателей, питающихся от системы шин, где произошел перерыв питания, то из-за больших пусковых токов возможны значительные падения напряжения, затрудняющие вхождение двигателей в синхронный режим.
[15]
Страницы:
1
2
3
4
5
Использование — синхронный двигатель — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2
Cтраница 2
В последние годы электротехническая промышленность выпускает комплектные электроприводы с использованием синхронных двигателей, среди которых ЭПБ 2 по схеме вентильного двигателя, ЭПБ 3 и ЭПБ 3 — Б с использованием синхронных двигателей с постоянными магнитами.
[16]
Большая часть систем регулируемого электропривода отличается весьма низким коэффициентом мощности, что вынуждает применять какие-либо средства компенсации реактивной мощности. Использование синхронных двигателей наряду с регулируемыми приводами в этом случае является лучшим решением вопроса.
[17]
В этих случаях они имеют более высокие энергетические показатели — коэффициент полезного действия и коэффициент мощности при не очень заметной разнице в стоимости. При использовании синхронных двигателей особенно ценной является их способность при перевозбуждении вырабатывать реактивную мощность для возбуждения соседних приемников и тем самым улучшать коэффициент-мощности питающей сети.
[18]
Применение синхронных электродвигателей, несмотря на относительную сложность и большую стоимость, рекомендуется в случае, когда компенсация реактивной мощности является эффективной. Для тихоходных горизонтальных поршневых компрессоров использование синхронных двигателей особенно целесообразно, так как при малой частоте вращения асинхронные электродвигатели имеют низкие коэффициенты мощности и КПД.
[19]
Кривая моментов вращения паровой машины двойного действия.
[20] |
В синхронном двигателе могут происходить аналогичные с синхронным генератором свободные и вынужденные колебания. Последние возникают, например, при использовании синхронных двигателей для привода поршневых компрессоров.
[21]
Компенсация реактивной мощности является неотъемлемой частью задачи электроснабжения. Она может осуществляться специальными компенсирующими устройствами и путем использования синхронных двигателей. Выбор способа компенсации реактивной мощности определяется предъявляемыми к ней требованиями. Для обеспечения экономичной работы системы электроснабжения промышленного предприятия по установленному условию получения электроэнергии компенсация реактивной мощности решается на основе технико-экономического сравнения возможных вариантов. Для компенсации реактивной мощности с учетом обеспечения качества электроэнергии при резкопеременной нагрузке, наличия высших гармонических и несимметрии в токах электроприемников применяются специально предназначенные для этого компенсирующие устройства, которые здесь не рассматриваются.
[22]
Синхронные двигатели находят широкое применение в электроприводах средней и большой мощности, работающих длительно и, как правило, не требующих регулирования скорости. В последние годы в связи с развитием полупроводниковой преобразовательной техники имеется тенденция к использованию синхронных двигателей с частотным управлением и в регулируемых электроприводах, однако нерегулируемый электропривод остается основной областью их применения.
[23]
Если обратиться к исходной формуле ( 10 — 4), определяющей U2, то речь может идти о перераспределении потока реактивной мощности путем установки у потребителей устройств, генерирующих или потребляющих реактивную мощность Q, или за счет изменения реактивного сопротивления цепи путем специального компенсирующего устройства Хс. В первом случае предусматривается уста новка регулируемых статических конденсаторов, включаемых парал лельно в сеть, или использование синхронных двигателей у потребителей. Во втором случае используются регулируемые статические конденсаторы, включаемые в сеть последовательно. Они находят преимущественное применение в воздушных сетях.
[24]
Только в мощных приводах ( свыше нескольких тысяч киловатт) оправдано применение системы Г — — Д, так как в этом случае использование синхронного двигателя в качестве приводного двигателя генератора способствует повышению коэффициента мощности в питающей сети, а также не вызывает искажения кривой питающего напряжения, возникающего в тиристорных приводах.
[25]
Для привода центробежных насосов высокого и низкого давления применяются асинхронные электродвигатели с корот-козамкнутым ротором. Управление двигателями осуществляется с помощью магнитных пускателей. Для привода мощных насосов целесообразно использование синхронных двигателей, позволяющих значительно повысить cos ср.
[26]
Задачи точного управления положением исполнительного механизма, а также точного воспроизведения некоторых изменяющихся по произвольному или заданному закоау величин обычно решаются с помощью следящих систем. Эти системы в большинстве случаев используют двигатели постоянного тока или двухфазные асинхронные Двигатели. Вместе с тем в последние годы находят применение следящие системы с использованием трехфазных асинхронных, синхронных, синхронизированных асинхронных и асинхрониэироваиных синхронных двигателей, а также коллекторных двигателей переменного тока. Построение следящих электроприводов на основе регулируемого электропривода переменного тока представляет актуальную задачу. Системы следящего электропривода переменного тока находят применение при решении широкого круга задач автоматического управления и контроля.
[27]
В области электроснабжения промышленных предприятий у нас имеются значительные достижения. В ряде случаев применены экономически целесообразные схемы электроснабжения с глубоким вводом напряжений 35 — 220 / се на территорию промышленных комбинатов и городов с максимальным приближением цеховых и городских подстанций к потребителям электроэнергии, с высокой степенью автоматизации распределительных сетей. Созданы отечественные конструкции сборных и комплектных подстанций, сухих трансформаторов, токо-проводов и др. Разрабатываются методы наиболее целесообразного определения расчетных нагрузок, использования синхронных двигателей, компенсации реактивной мощности и регулирования напряжения.
[28]
В области электроснабжения промышленных предприятий у нас имеются значительные достижения. В ряде случаев применены экономически целесообразные схемы электроснабжения с глубоким вводом напряжений 35 — 220 кв на территорию промышленных комбинатов и городов с максимальным приближением цеховых и городских подстанций к потребителям электроэнергии, с высокой степенью автоматизации распределительных сетей. Созданы отечественные конструкции сборных и комплектных подстанций, сухих трансформаторов, токо-проводов и др. Разрабатываются методы наиболее целесообразного определения расчетных нагрузок, использования синхронных двигателей, компенсации реактивной мощности и регулирования напряжения.
[29]
Электродвигатели с контактными кольцами и фазным ротором применяют сравнительно редко из-за более высокой стоимости, громоздкости оборудования, сложности пуска и необходимости более квалифицированного обслуживания. В связи с тем, что синхронные электродвигатели изготовляют мощностью от 50 кВт и более, а на подавляющем большинстве малых нефтебаз применяют двигатели небольшой мощности ( до 50 кВт) использование синхронных двигателей на нефтебазах не велико.
[30]
Страницы:
1
2
3
Синхронные двигатели и генераторы | Industry Today
Функция и использование синхронных двигателей.
В настоящее время имеется большой выбор синхронных двигателей и генераторов для широкого спектра промышленных применений. Электродвигатели стали неотъемлемой частью промышленного производства. Они преобразуют электрическую энергию в механическую, позволяя промышленным машинам выполнять возложенные на них задачи. Не все электродвигатели выполняют схожий набор задач, но некоторые из них специально разработаны для той или иной отрасли.
Применение в промышленности
Помимо множества различных функций, облегчаемых тщательно разработанными двигателями, задачи, выполняемые в промышленности, пожалуй, самые сложные. Некоторые электродвигатели используются при добыче угля, а некоторые двигатели обеспечивают энергию для дробления и измельчения в цементной промышленности. С другой стороны, для сталелитейных заводов требуется стабильный ввод для обеспечения непрерывности их производственного процесса в чрезвычайно теплой атмосфере. По этой причине они часто используют специальные двигатели для конвейерных лент. Сахарная промышленность полагается на специализированные высоковольтные двигатели или двигатели высшего класса IE4, поскольку они могут обеспечивать более высокое напряжение, не требуя большого количества электроэнергии.
Применение в производственных машинах
Электродвигатели используются не только для питания полей и оборудования, но и для привода целого ряда производственных машин. Двигатели внизу — это те, которые приводят в движение пропеллер, включают турбину или всасывают дым и мусор в людных общественных или частных местах. В гидротехнических сооружениях именно электродвигатели помогают накачивать воду. Кроме того, существуют усовершенствованные трехфазные электродвигатели, которые используются в компрессорах, поскольку они могут достаточно охлаждаться и, таким образом, выдерживать более высокие температуры. Эти преимущества также делают их идеальным выбором для промышленных котлов.
В электрических системах, которые мы используем в промышленности, на электростанциях или в частных домах, двигатели и генераторы стали повседневным устройством. В связи со спросом на системы с высокой энергоэффективностью и низким энергопотреблением можно наблюдать изобретение новых моделей этих электрических устройств. Основным расчетным фактором для надежной работы двигателей и генераторов является коэффициент мощности. Это отношение подаваемой мощности к требуемой мощности. Обычно общая мощность, потребляемая в промышленности и на заводах, рассчитывается на основе коэффициента мощности. Поэтому коэффициент мощности всегда должен поддерживаться на постоянном уровне. Однако из-за увеличения реактивной мощности в этих устройствах снижается коэффициент мощности. Введено множество методов для поддержания коэффициента мощности на постоянном уровне. Концепция синхронного двигателя является одной из них.
Синхронный двигатель: что это такое?
Вот как определяется синхронный двигатель: Двигатель переменного тока, в котором в стационарном состоянии вращение вала синхронно частоте приложенного тока.
Синхронный двигатель не работает с асинхронным током. В отличие от асинхронных двигателей, эти двигатели имеют многофазные магниты переменного тока на статоре, которые создают вращающееся магнитное поле. В этом случае ротор имеет постоянный магнит, который синхронен с вращающимся магнитным полем и вращается синхронно с частотой подаваемого тока.
Функциональность синхронного двигателя
Работа синхронных двигателей основана на взаимодействии магнитного поля статора в сочетании с магнитным полем ротора. В статор включены трехфазные обмотки, работающие от трехфазного тока. Таким образом, обмотка статора создает трехфазное вращающееся магнитное поле. Ротор питается постоянным током.
Если нагрузка превышает аварийную нагрузку, двигатель десинхронизируется. Преимущество трехфазной обмотки статора заключается в том, что она определяет направление вращения. При однофазной обмотке нет необходимости определять направление вращения, и двигатель может запускаться в обоих направлениях. Пусковые устройства необходимы для управления направлением вращения этих синхронных двигателей.
Области применения синхронных двигателей
Синхронные двигатели обычно используются в приложениях, в которых требуется постоянная и точная скорость. Типичным применением этих маломощных двигателей являются позиционеры. Они также используются в приводах роботов. Синхронные двигатели также используются в шаровых мельницах, часах, проигрывателях и проигрывателях. Они также используются в качестве серводвигателей и синхронизаторов.
Такие двигатели доступны в диапазоне от размера подковы до промышленного размера с высокой производительностью. Хотя они используются в высокопроизводительных промышленных размерах, эти двигатели могут выполнять две основные функции. Один из них является эффективным средством преобразования энергии переменного тока в механическую энергию, а другой — корректором коэффициента мощности.
Синхронный двигатель — работа, применение и преимущества
Электродвигатель — это устройство, которое преобразует электрическую энергию в механическую. Двигатели могут работать от постоянного или переменного тока (однофазного и трехфазного). На самом деле, поскольку источник переменного тока очень широко доступен, двигатели переменного тока очень широко используются на практике. Двигатели переменного тока в основном представляют собой трехфазные двигатели (за исключением небольших двигателей, используемых во многих типах оборудования в домах, офисах, магазинах и т. д.).
Электродвигатели переменного тока можно разделить на две основные категории. Это синхронные двигатели и асинхронные двигатели (асинхронные двигатели). В этой статье давайте посмотрим на синхронный двигатель.
Определение:
Устройство, которое преобразует электрическую энергию в механическую, работающую с синхронной скоростью (или постоянной скоростью), называется синхронным двигателем. Скорость синхронного двигателя не зависит от нагрузки (скорость не меняется при изменении нагрузки). Обратная работа генератора переменного тока (вход как электрический и механический как выход) превращает машину в синхронный двигатель, поскольку он вращается с синхронной скоростью.
Конструкция и принцип работы:
Конструкция синхронного двигателя аналогична генератору переменного тока или синхронному генератору. Трехфазная обмотка якоря размещена в пазах статора, а обмотка возбуждения размещена на роторе.
Благодаря ряду преимуществ большинство синхронных машин (двигатель и генератор) имеют неподвижный якорь и вращающееся поле. Обмотка возбуждения возбуждается от внешнего источника постоянного тока, питаемого через токосъемные кольца.
При подаче трехфазного питания на обмотку якоря создается вращающееся магнитное поле, вращающееся с синхронной скоростью. Обмотка возбуждения питается от источника постоянного тока и создает неподвижные магнитные полюса.
Когда эти полюса поля выровнены с вращающимися полюсами статора (за счет силы притяжения между двумя разными полюсами), они создают сильную магнитную блокировку между вращающимися полюсами статора и неподвижными полюсами ротора. Это заставляет ротор вращаться вместе с магнитным полем статора, как показано выше.
Поскольку питание статора осуществляется переменным током, перед тем, как ротор начнет вращаться, произойдет быстрая смена полюсов статора (каждый полупериод). Это связано с тем, что инерция ротора заставляет его вращаться с задержкой, и прежде чем это произойдет, полюса статора меняются местами.
Таким образом, двигатель не вращается, следовательно, синхронный двигатель не является самозапускающимся двигателем. Чтобы запуститься, первоначальный запуск должен быть дан с помощью внешнего устройства.
Некоторые характеристики синхронных двигателей,
- На практике скорость синхронного двигателя остается постоянной, т. е. синхронной скоростью, и она не изменяется, кроме синхронной скорости.
- Он не запускается автоматически.
- Синхронные двигатели могут работать как с отстающим, так и с опережающим коэффициентом мощности.
- ПротивоЭДС синхронного двигателя зависит от возбуждения, а не от скорости.
- При внезапном изменении нагрузки на синхронный двигатель возникает состояние, известное как «колебание».
Преимущества синхронного двигателя:
- Коэффициент мощности можно легко контролировать. Двигатель может работать с отстающим, единичным и опережающим коэффициентами мощности.
- Синхронный двигатель с перевозбуждением работает как синхронный конденсатор при параллельном подключении к нагрузке с отстающим коэффициентом мощности, что улучшает коэффициент мощности комбинированной нагрузки.
- Скорость постоянна и не зависит от нагрузки.
Недостатки синхронного двигателя:
- Он не запускается самостоятельно и требует определенных мер для запуска и синхронизации двигателя. Требуется отдельное возбуждение постоянным током.
- Начальная стоимость очень высока.
- Нельзя использовать для заданий с переменной скоростью.
- Если двигатель перегружен, он может выйти из синхронизма и остановиться.
- Имеет склонность к охоте.
Применение синхронного двигателя:
Коррекция коэффициента мощности:
Синхронные двигатели с перевозбуждением работают как синхронный конденсатор, используются для улучшения коэффициента мощности промышленных нагрузок с отстающими коэффициентами мощности.