Mikä aiheuttaa synkronisen moottorin tahdistuksen menettämisen?

Keskeinen ominaisuus asynkroninen moottorion, että sen roottorin nopeus on synkronoitu staattorin pyörivän magneettikentän kanssa. Kun roottorin nopeus poikkeaa synkronisesta nopeudesta eikä voi palautua,synkronismin menetystapahtuu, mikä voi aiheuttaa tärinää, ylikuormitusta tai jopa vaurioittaa moottoria. Syyt ovat monimutkaisia, ja ne voidaan jakaa viiteen pääluokkaan: kuormitushäiriöt, virransyötön epänormaalit häiriöt, viritysjärjestelmän vika, ulkoiset häiriöt ja moottorivirheet. Pohjimmiltaan ne kaikki rikkovatdynaaminen tasapaino sähkömagneettisen vääntömomentin ja kuormitusmomentin välillätai horjuttaa staattorin pyörivää magneettikenttää.

1. Kuormitusmomentin äkillinen lisääntyminen tai jatkuva ylikuormitus

Synkronisessa moottorissa on asuurin synkroninen vääntömomenttirajoittaa. Kun kuormitusmomentti nousee jyrkästi (kuten mekaaninen jumiutuminen tai iskukuormitus) tai moottori toimii pitkäaikaisessa-ylikuormituksessa ja kuorman vääntömomentti ylittää suurimman synkronisen vääntömomentin, sähkömagneettinen vääntömomentti ei voi enää ylläpitää synkronointia. Roottori hidastuu, poikkeaa synkronisesta nopeudesta ja menettää synkronoinnin. Esimerkiksi asynkroninen moottorivalssaamolla ajaminen voi helposti menettää synkronoinnin, jos kuormitus kasvaa äkillisesti epäyhtenäisen materiaalin paksuuden vuoksi.

2. Tehojännitteen vaihtelu tai epänormaali taajuus

Tehon vakaus vaikuttaa suoraan staattorin magneettikenttään ja sähkömagneettiseen momenttiin.

Jyrkkä jännitteen lasku heikentää staattorikenttää. Koska sähkömagneettinen vääntömomentti on verrannollinenjännitteen neliö, matalampi jännite vähentää jyrkästi vääntömomenttia ja aiheuttaa synkronoinnin menetyksen.

Taajuuden poikkeama muuttaa synkronista nopeutta (n₁=60f/p). Roottorin inertia ei voi seurata nopeita taajuuden muutoksia, mikä johtaa nopeuden poikkeamiin ja mahdolliseen synkronoinnin menettämiseen.

Epäsymmetrinen kolmivaiheinen{0}}teho (vaihehäviö, epäsymmetrinen jännite) luo sykkivän magneettikentän ja epävakaa pyörimisen, mikä voi myös laukaista tahdistuksen menetyksen.

3. Herätysjärjestelmän vika

Viritysjärjestelmä tuottaa roottorin magneettikentän ja määrittää suoraan sähkömagneettisen vääntömomentin. Yleisiä vikoja ovat:

Äkillinen viritysvirran pudotus tai katkos

Virityssäätimen toimintahäiriö

Alennettu viritysvirta heikentää roottorin kenttää ja vetomomenttia. Jos viritys katoaa kokonaan, sähkömagneettinen vääntömomentti putoaa nollaan ja roottori hidastuu nopeasti, mikä johtaa vakavaan synkronoinnin menettämiseen. Esimerkiksi oikosulku suuren synkronisen generaattorin virityspiirissä voi aiheuttaa välittömän virityksen katoamisen, ruudukon heilahtelun ja moottorin sammumisen-askel{3}}.

4. Ulkoiset häiriöt ja mekaaninen isku

Verkkohäiriöt (oikosulku, salaman ylijännite, jänniteiskut suurten laitteiden käynnistyksestä/pysähdyksestä) horjuttavat tehonsyöttöä ja staattorikenttää. Mekaaniset iskut (löysä kytkin, äkillinen kuormitusjarrutus, perusvärinä) aiheuttavat välittömiä nopeuden vaihteluita. Jos häiriötaajuus lähestyy moottorin luonnollista värähtelytaajuutta,resonanssivoi esiintyä, mikä pahentaa nopeuden poikkeamaa ja johtaa synkronoinnin menettämiseen.

5. Moottorin rakenne- ja parametrivirheet

Suunnittelu-, valmistus- tai huolto-ongelmat voivat myös aiheuttaa synkronoinnin menettämisen:

Käännä--kääntääksesi oikosulkuja tai maadoitusvikoja staattorin/roottorin käämeissä luovat epätasaisia ​​magneettikenttiä ja lisää häiritseviä momentteja.

Epätasainen ilmaväli (staattorin epäkeskisyys, taipunut roottori) aiheuttaa vääntömomentin aaltoilua ja epävakaa nopeutta.

Kuluneet laakerit tai huono voitelu lisää mekaanista vastusta, mikä voi rikkoa vääntömomenttitasapainon.

Alhainen hitausmomentti heikentää roottorin kykyä vastustaa nopeushäiriöitä, mikä tekee synkronoinnin menetyksen todennäköisemmän.

Johtopäätös

Synkronisuuden menetys asynkroninen moottorijohtuu joko useista yhdistetyistä tekijöistä tai yhdestä kriittisestä tekijästä, joka ylittää rajansa. Käytännössä synkronoinnin katoaminen voidaan estää optimoimalla kuorman hallintaa, stabiloimalla tehon laatua, tehostamalla viritysjärjestelmän huoltoa ja parantamalla moottorin kunnon valvontaa, mikä takaa turvallisen ja vakaan toiminnan.