چه چیزی باعث می شود یک موتور سنکرون سنکرونیسم را از دست بدهد؟

یک ویژگی کلیدی aموتور سنکروناین است که سرعت روتور آن با میدان مغناطیسی در حال چرخش استاتور هماهنگ است. هنگامی که سرعت روتور از سرعت سنکرون منحرف می شود و نمی تواند بازیابی شود،از دست دادن همزمانیرخ می دهد که ممکن است باعث لرزش، اضافه بار یا حتی آسیب به موتور شود. علل پیچیده هستند و می توان آنها را به پنج دسته اصلی تقسیم کرد: اختلال بار، ناهنجاری منبع تغذیه، خرابی سیستم تحریک، تداخل خارجی و نقص موتور. در اصل، همه آنها را می شکنندتعادل دینامیکی بین گشتاور الکترومغناطیسی و گشتاور بار، یا میدان مغناطیسی در حال چرخش استاتور را بی ثبات می کند.

1. افزایش ناگهانی یا اضافه بار مداوم گشتاور بار

یک موتور سنکرون دارای یکحداکثر گشتاور سنکرونمحدود کردن هنگامی که گشتاور بار به شدت افزایش می یابد (مانند گیر کردن مکانیکی یا بارگذاری شوک) یا موتور تحت بار اضافی{{1} طولانی مدت کار می کند و گشتاور بار از حداکثر گشتاور سنکرون بیشتر می شود، گشتاور الکترومغناطیسی دیگر نمی تواند همگام سازی را حفظ کند. روتور کند می شود، از سرعت سنکرون منحرف می شود و سنکرونیسم را از دست می دهد. به عنوان مثال، الفموتور سنکروناگر بار به دلیل ضخامت ناسازگار مواد به طور ناگهانی افزایش یابد، رانندگی یک آسیاب نورد می تواند به راحتی هماهنگی را از دست بدهد.

2. نوسانات ولتاژ برق یا فرکانس غیر طبیعی

پایداری نیرو مستقیماً بر میدان مغناطیسی استاتور و گشتاور الکترومغناطیسی تأثیر می گذارد.

افت شدید ولتاژ باعث تضعیف میدان استاتور می شود. از آنجایی که گشتاور الکترومغناطیسی متناسب بامربع ولتاژ، ولتاژ کمتر گشتاور را به شدت کاهش می دهد و باعث از بین رفتن سنکرونیسم می شود.

انحراف در فرکانس سرعت همگام را تغییر می دهد (n1=60f/p). اینرسی روتور نمی تواند تغییرات فرکانس سریع را دنبال کند که منجر به انحراف سرعت و در نهایت از دست دادن همزمانی می شود.

برق سه فاز نامتقارن (افت فاز، ولتاژ نامتعادل) یک میدان مغناطیسی ضربانی ایجاد می‌کند و چرخش را بی‌ثبات می‌کند، که می‌تواند باعث از بین رفتن همزمانی نیز شود.

3. خرابی سیستم تحریک

سیستم تحریک میدان مغناطیسی روتور را تولید می کند و مستقیماً گشتاور الکترومغناطیسی را تعیین می کند. خرابی های رایج عبارتند از:

افت یا قطع ناگهانی جریان تحریک

اختلال در تنظیم کننده تحریک

کاهش جریان تحریک میدان روتور و گشتاور کششی را ضعیف می کند. اگر تحریک به طور کامل از بین برود، گشتاور الکترومغناطیسی به صفر می رسد و روتور به سرعت کند می شود و در نتیجه همزمانی شدید از بین می رود. برای مثال، یک اتصال کوتاه در مدار تحریک یک ژنراتور سنکرون بزرگ می‌تواند باعث از بین رفتن فوری تحریک، نوسانات شبکه و خروج موتور از مرحله عملکرد شود.

4. اختلالات خارجی و شوک مکانیکی

اختلالات شبکه (اتصال کوتاه، اضافه ولتاژ صاعقه، شوک های ولتاژ ناشی از راه اندازی/توقف تجهیزات بزرگ) منبع تغذیه و میدان استاتور را بی ثبات می کند. شوک های مکانیکی (کوپلینگ شل، ترمز ناگهانی بار، لرزش پایه) باعث نوسانات آنی سرعت می شود. اگر فرکانس اختلال به فرکانس نوسان طبیعی موتور نزدیک شود،رزونانسممکن است رخ دهد، انحراف سرعت را بدتر کرده و منجر به از دست دادن همزمانی شود.

5. عیوب ساختاری و پارامتری موتور

مشکلات طراحی، ساخت یا تعمیر و نگهداری نیز می تواند باعث از بین رفتن هماهنگی شود:

چرخاندن-برای چرخاندن- اتصال کوتاه یا خطاهای اتصال به زمین در سیم‌پیچ‌های استاتور/روتور باعث ایجاد میدان‌های مغناطیسی ناهموار و گشتاورهای مزاحم اضافی می‌شوند.

شکاف هوای ناهموار (گریز از مرکز استاتور، روتور خم شده) باعث موج گشتاور و سرعت ناپایدار می شود.

یاتاقان های فرسوده یا روغن کاری ضعیف باعث افزایش مقاومت مکانیکی می شود که ممکن است تعادل گشتاور را بشکند.

ممان اینرسی پایین، توانایی روتور در مقاومت در برابر اختلالات سرعت را کاهش می دهد و احتمال از دست دادن همزمانی را افزایش می دهد.

نتیجه گیری

از دست دادن همزمانی در الفموتور سنکرونناشی از چند عامل ترکیبی یا یک عامل بحرانی منفرد از حد خود است. در عمل می توان با بهینه سازی کنترل بار، تثبیت کیفیت توان، تقویت تعمیر و نگهداری سیستم تحریک و بهبود نظارت بر وضعیت موتور، از دست دادن سنکرونیسم جلوگیری کرد و در نتیجه عملکرد ایمن و پایدار را تضمین کرد.