Шта узрокује да синхрони мотор изгуби синхронизам?

Кључна карактеристика асинхрони моторје да је његова брзина ротора синхронизована са ротирајућим магнетним пољем статора. Једном када брзина ротора одступи од синхроне брзине и не може се опоравити,губитак синхронизмадолази, што може изазвати вибрације, преоптерећење или чак оштећење мотора. Узроци су сложени и могу се поделити у пет главних категорија: поремећај оптерећења, абнормалност напајања, квар система побуде, спољне сметње и дефекти мотора. У суштини, сви они разбијајудинамичка равнотежа између електромагнетног момента и момента оптерећења, или дестабилизовати ротирајуће магнетно поље статора.

1. Изненадно повећање или трајно преоптерећење обртног момента

Синхрони мотор има амаксимални синхрони обртни моментлимит. Када обртни момент оптерећења нагло порасте (као што је механичко заглављивање или ударно оптерећење) или мотор ради под дуготрајним-преоптерећењем, а обртни момент оптерећења премашује максимални синхрони обртни момент, електромагнетни обртни момент више не може да одржава синхронизацију. Ротор успорава, одступа од синхроне брзине и губи синхронизацију. На пример, асинхрони моторвожња ваљаонице може лако изгубити синхронизацију ако се оптерећење нагло повећа због недоследне дебљине материјала.

2. Флуктуација напона напајања или абнормална фреквенција

Стабилност снаге директно утиче на магнетно поље статора и електромагнетни момент.

Оштар пад напона слаби поље статора. Пошто је електромагнетни момент пропорционаланквадрат напона, нижи напон драстично смањује обртни момент и узрокује губитак синхронизма.

Одступање фреквенције мења синхрону брзину (н₁=60ф/п). Инерција ротора не може да прати брзе промене фреквенције, што доводи до одступања брзине и евентуалног губитка синхронизма.

Асиметрично трофазно -фазно напајање (губитак фазе, неуравнотежен напон) ствара пулсирајуће магнетно поље и дестабилизује ротацију, што такође може да изазове губитак синхронизације.

3. Отказ система побуде

Систем побуде генерише магнетно поље ротора и директно одређује електромагнетни момент. Уобичајени кварови укључују:

Нагли пад или прекид струје побуде

Неисправност регулатора побуде

Смањена струја побуде слаби поље ротора и вучни момент. Ако се побуда потпуно изгуби, електромагнетни обртни момент пада на нулу, а ротор се брзо успорава, што доводи до озбиљног губитка синхронизма. На пример, кратак спој у побудном колу великог синхроног генератора може да изазове тренутни губитак побуде, флуктуацију мреже и рад мотора -из- корака.

4. Спољашњи поремећаји и механички удар

Поремећаји у мрежи (кратки спојеви, пренапон грома, удари напона услед покретања/заустављања велике опреме) дестабилизују напајање и поље статора. Механички удари (лабава спојница, нагло кочење оптерећења, вибрације темеља) изазивају тренутне флуктуације брзине. Ако се фреквенција поремећаја приближи фреквенцији природног осциловања мотора,резонанцијаможе доћи до погоршања одступања брзине и до губитка синхронизма.

5. Структурни и параметарски недостаци мотора

Проблеми у дизајну, производњи или одржавању такође могу узроковати губитак синхронизације:

Кратки спојеви или кварови уземљења у намотајима статора/ротора стварају неуједначена магнетна поља и додатне ометајуће моменте.

Неуједначен ваздушни зазор (ексцентрицитет статора, савијени ротор) узрокује таласање обртног момента и нестабилну брзину.

Истрошени лежајеви или лоше подмазивање повећавају механичку отпорност, што може нарушити равнотежу обртног момента.

Низак момент инерције смањује способност ротора да се одупре поремећајима брзине, чинећи губитак синхронизма вероватнијим.

Закључак

Губитак синхронизма у асинхрони моторрезултат је или вишеструких комбинованих фактора или једног критичног фактора који прелази своју границу. У пракси, губитак синхронизма се може спречити оптимизацијом контроле оптерећења, стабилизацијом квалитета енергије, јачањем одржавања система побуде и побољшањем праћења стања мотора, чиме се обезбеђује безбедан и стабилан рад.