Les machines électriques synchrones présentent un certain nombre d'avantages par rapport aux autres types d'unités. Mais en même temps, vous ne pouvez pas les connecter directement au réseau sous charge. Par conséquent, dans cet article, nous examinerons les méthodes de démarrage et de câblage d'un moteur synchrone.
Méthodes de démarrage
En raison de l'inertie importante du rotor, il ne peut pas se déplacer sous la charge de champ du stator. Si la tension de fonctionnement est appliquée, il ne sera pas possible d'obtenir une connexion magnétique stable et la rotation ne démarrera pas. Pour résoudre ce problème, des méthodes de démarrage du rotor jusqu'à une certaine vitesse de rotation sont utilisées. En règle générale, il s'agit du nombre de révolutions qui s'approche de la valeur en fonctionnement synchrone.
Parmi les moyens les plus courants de mettre en mouvement un moteur synchrone, on trouve:
- Démarrage asynchrone - cette méthode est fournie en introduisant des éléments en acier sous la forme d'une cage d'écureuil dans la structure du rotor. Lorsque la tension est appliquée, l'EMF est induit dans la cellule et une interaction magnétique se produit. Le principal inconvénient de cette méthode réside dans les courants de démarrage importants, plusieurs fois supérieurs au mode nominal du moteur synchrone. Par conséquent, le schéma de démarrage utilise des réacteurs ou des autotransformateurs pour réduire l'impact négatif.
- Début de fréquence - fournis au moyen de convertisseurs de fréquence. Qui réduisent la fréquence de la tension d'alimentation sur les enroulements de travail. Cela ralentit la vitesse de rotation du champ magnétique du moteur synchrone. Pour cette raison, le rotor commence à tourner.
- Démarrage du moteur - pour démarrer le mouvement, l'arbre de l'unité synchrone est relié au moteur accélérateur. Lors de la phase de démarrage, la rotation est assurée par une machine à entraînement électrique. Dès que le moteur principal atteint la vitesse sous-synchrone, le booster est mis hors service.
Pour chacune des méthodes, des circuits et équipements appropriés sont utilisés pour optimiser le mode de fonctionnement. Par conséquent, ci-dessous, nous examinerons plusieurs exemples typiques pour chaque méthode de lancement.
Démarrage asynchrone
Dans ce procédé, des moteurs synchrones d'un type spécial sont utilisés, mais le taux de montée du courant et son amplitude dans les enroulements de travail sont réduits de force. Pour cela, des réacteurs ou des autotransformateurs sont installés.
Comme vous pouvez le voir sur le schéma, une inductance est installée dans le circuit de puissance de chaque enroulement de phase du moteur synchrone. Lorsque le contacteur K2 est fermé, la tension est appliquée aux enroulements, le courant dans le réacteur ne peut pas monter brusquement. Par conséquent, le démarrage du moteur électrique est plus doux que dans le cas d'une connexion directe. Lorsque la machine électrique accélère jusqu'à la vitesse sous-synchrone, le commutateur de dérivation K1 retire l'élément inductif du circuit et l'unité fonctionne en mode normal.
Dans ce circuit, la tension sur les enroulements de travail du moteur synchrone est automatiquement réduite grâce à l'autotransformateur. Le régulateur P3 augmente progressivement la différence de potentiel jusqu'à la valeur établie, tandis que le courant augmente proportionnellement. Après avoir atteint le couple nominal, l'interrupteur K1 contournera l'autotransformateur. Cette méthode permet de réduire les courants d'appel avec une force nettement plus importante que dans le cas de l'utilisation de réacteurs.
Début de fréquence
La base du démarrage de fréquence moderne sont des circuits sur des éléments semi-conducteurs, en règle générale, des convertisseurs à thyristors. De tels dispositifs réduisent la fréquence du changement de courbe de tension, mais ne violent pratiquement pas la valeur efficace.
Cette méthode de démarrage raccourcit le temps d'accélération du moteur synchrone et réduit la valeur de la charge actuelle au moment du démarrage. Cependant, le circuit de démarrage de fréquence moderne a une implémentation beaucoup plus complexe:
Démarrage du moteur
La méthode de démarrage du moteur prévoit l'installation simultanée d'un moteur synchrone et d'un moteur accélérateur sur un arbre. Le démarrage de la rotation est assuré par un moteur d'accélération asynchrone, qui prend facilement de la vitesse sous charge. L'unité synchrone est mise en service lorsque la vitesse de rotation sous-synchrone est atteinte.
Cependant, un inconvénient important de cette méthode est la longue période de temps entre le début et le moment où la machine électrique entre en synchronisme.
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