Selección de equipos para el arranque de motores eléctricos síncronos.
Una de las razones que antes limitaba el uso de motores síncronos, fue la complejidad de los esquemas y los métodos para lanzarlos. Actualmente, la experiencia operativa y el trabajo experimental han demostrado la posibilidad de simplificar significativamente los métodos de arranque de motores eléctricos síncronos.
El arranque asíncrono de los motores eléctricos síncronos en la mayoría de los casos se puede realizar desde el voltaje total de la red, y el excitador en condiciones de arranque ligero pasa directamente al devanado del rotor. En este caso, los circuitos de control están cerca en su simplicidad a los circuitos de control de los motores eléctricos asíncronos con un rotor de jaula de ardilla.
Para aquellos casos en que, de acuerdo a las condiciones de la red eléctrica, sea imposible el arranque directo del motor eléctrico, se utilizan esquemas de arranque desde bajo voltaje a través de un reactor o autotransformador (para motores eléctricos de alto voltaje) y a través de una resistencia activa en el estator (para motores eléctricos de baja tensión).
Por la naturaleza de la fuente de alimentación al devanado del motor, se utilizan los siguientes métodos de arranque:
1. Conexión negra del excitador al devanado del rotor,
2. conectar la excitatriz al devanado del rotor a través de una resistencia, que al final de la carrera es vencida por el contactor de excitación.
El arranque por el primer método se utiliza en condiciones livianas cuando el momento de resistencia del mecanismo durante el arranque no supera el 0,4 del nominal (motores-generadores, compensadores síncronos, compresores alternativos y centrífugos sin arrancar una carga, las bombas arrancan con una válvula cerrada y etc).). La misma conmutación es posible con pares de alta resistencia si lo confirma el fabricante del motor.
En condiciones de arranque más severas (molinos de bolas, unidades mezcladoras, ventiladores y compresores arrancados bajo carga, bombas con válvula abierta, etc.), se realiza por el segundo método. El valor de la resistencia se toma igual a 6-10 veces la resistencia del devanado del rotor. Con esta resistencia, la energía del campo magnético del motor se extingue durante las paradas y durante la operación de protección.
Para motores críticos grandes que están protegidos contra daños internos y se usan para accionamientos de carrera larga (por ejemplo, generadores de motor), se puede usar un circuito con supresión de campo por resistencia de descarga.
El contactor de excitación, cuando se usa, está hecho con un pestillo, lo que hace que la operación del motor después de haber sido arrancado sea independiente de los circuitos de control y de la operatividad de la bobina del contactor.
La activación del contactor de campo, así como el disparo del interruptor automático o del arrancador de mínima tensión, la realiza el relé de corriente en función de la corriente de irrupción del estator, que cae cuando se alcanza la velocidad síncrona (aproximadamente igual al 95% de la síncrona). velocidad).
Al final del arranque, la bobina del relé de corriente se retira del circuito para evitar que el relé se encienda repetidamente cuando se desconecta la carga. El impulso del relé de corriente se alimenta a través de dos bloqueos. relé de tiempo, que crean un retardo de tiempo adicional antes de aplicar la excitación.
En subestaciones con circuitos de corriente alterna, los relés de enclavamiento son alimentados por rectificadores de estado sólido.
Cuando la tensión de alimentación cae a 0,75-0,8 del valor nominal, la excitación del motor se fuerza al valor límite, que se elimina automáticamente cuando la tensión aumenta a 0,88-0,94 del valor nominal.
La excitación forzada aumenta la estabilidad del funcionamiento en paralelo del sistema de potencia en los modos de emergencia, el nivel de tensión en los buses de consumo y la estabilidad del propio accionamiento.
Los siguientes tipos de protección se utilizan comúnmente para motores síncronos:
1. a baja tensión:
a. protección contra la sobretensión dispositivo automático de instalación con disparador electromagnético que protege contra cortocircuito y con disparador térmico que protege el motor de sobrecarga y funcionamiento en modo asíncrono,
b. protección cero, funcionando inmediatamente o con un retraso de tiempo de hasta 10 segundos,
2. a alto voltaje:
a.máxima protección de corriente, protección contra sobrecarga y contra el funcionamiento del motor en modo asíncrono, proporcionada por un relé con una característica dependiente limitada del tipo IT, con una naturaleza de choque de la carga, cuando se aumentan los ajustes de los relés de corriente, se instala un relé de interrupción de campo, también llamado relé de corriente cero (RNT) que puede actuar sobre una señal o apagar el motor,
b. protección diferencial longitudinal mediante relé ET521, para motores eléctricos con una potencia de 2000 kW y más,
° C. protección de falla a tierra para corrientes de falla a tierra superiores a 10 A, proporcionada por relés de corriente ETD521 que responden a corrientes de secuencia cero,
e) Protección cero: individual o grupal.
Para la medición y lectura de la energía se instala un amperímetro en el circuito del estator, un amperímetro de dos extremos en el circuito de excitación y contadores para activa y energía reactiva... Para motores con una potencia de 1000 kW y más, se instala adicionalmente un vatímetro con un interruptor para medir la potencia activa y reactiva.
Las estaciones de control se utilizan para controlar motores síncronos.
Los motores síncronos generalmente se fabrican con un excitador en el mismo eje. En el caso de un excitador independiente, se utiliza una caja adicional con un contactor de bloqueo para controlar el excitador.