如何使同步电机自启动?


假设最初,同步电机的转子是静止的。当一对旋转的定子磁极以同步速度扫过静止的转子磁极时,定子磁极将倾向于使转子在一个方向旋转,然后在另一个方向旋转。结果,转子首先在一个方向经历一个转矩,然后在另一个方向经历一个转矩。但是,转子具有较高的惯性,并且定子磁场滑动得如此之快,以至于转子无法跟随它。结果,转子无法移动,因此产生的启动转矩为零,即同步电机无法自行启动

为了使同步电机自启动,在转子上设置了一个阻尼绕组(一种鼠笼式绕组)。阻尼绕组是通过在转子凸极磁极的极靴上开槽并嵌入铜条形成的。铜条在两端短路。阻尼绕组用于启动同步电机。

解释

最初,电机的定子绕组连接到平衡的三相电源,而转子绕组或主励磁绕组保持开路,即未励磁,如图所示。它将在气隙中产生一个旋转磁场,该磁场在阻尼绕组中感应电流,同步电机像感应电机一样启动。

当电机速度达到接近同步速度时,在适当的时刻,对转子励磁绕组施加直流励磁。现在,产生的转子磁极面对极性相反的定子磁极,并且在转子与定子磁极之间建立了一个强大的磁吸引力。因此,转子磁极与定子磁极磁锁定。

因此,转子以与定子旋转磁场相同的速度旋转,即以同步速度旋转。

在这种情况下,转子以与定子旋转磁场相同的速度旋转,因此阻尼绕组的铜条不切割任何磁通,因此在其内部没有感应电动势和电流。因此,转子的鼠笼部分,即阻尼绕组从电机的运行中移除。

这里需要注意的是,由于定子和转子磁极之间的磁锁定,同步电机只能以同步速度运行。在不同于同步速度的速度下,这种磁锁定停止,因此电机中产生的平均转矩变为零。结果,同步电机停止,并在电源线上产生严重的干扰。

注意要点

非常重要的是,必须在适当的时刻对转子励磁绕组施加直流励磁。如果在磁极 NS 面对磁极 NR 时对转子绕组施加直流励磁,则产生的磁排斥力将产生剧烈的机械冲击。电机将立即减速,并且断路器将跳闸。

在实际应用中,同步电机启动器被设计为检测应施加励磁的精确时刻。

更新于: 2021年10月28日

3K+ 浏览量

启动你的 职业生涯

通过完成课程获得认证

开始学习
广告