מעבה סינכרוני: עיצוב, עבודה, דיאגרמת פאזור ויישומיו

מעבים סינכרוניים אינם חדשים, אך משמשים בדרך כלל מאז שנות ה-50 לייצוב מערכות חשמל. מעבים סינכרוניים הם מכונות גדולות שמסתובבות בחופשיות רבה ויכולות לספוג או לייצר כוח תגובתי כדי לייצב ולחזק מערכת חשמל. מעבים אלה מסייעים כאשר יש שינויים כלשהם בתוך העומס, מכיוון שהם משפרים את אינרציית הרשת. האנרגיה הקינטית המאוחסנת בתוך מעבה סינכרוני מספקת את כל האינרציה של מערכת החשמל ומועילה מאוד מנקודת מבט של בקרת תדר. מאמר זה דן בסקירה כללית של מעבה סינכרוני - עבודה ויישומיה.

מהו מעבה סינכרוני?

מתרגש יתר על המידה מנוע סינכרוני שפועל ללא עומס ידוע כמעבה סינכרוני. קונדנסר זה הוא מכונה סינכרונית מעוררת DC שהציר שלה אינו מחובר לשום ציוד הנעה. מעבה זה ידוע גם בתור מפצה סינכרוני או סינכרוני קַבָּל . מכשיר זה מספק יציבות וויסות מתח משופרים על ידי יצירת או ספיגת כוח תגובתי מתכוונן ברציפות, חוזק קצר חשמלי משופר ויציבות התדר על ידי אספקת אינרציה סינכרונית.

המטרה העיקרית של מעבה סינכרוני היא להשתמש ביכולות בקרת ההספק התגובתי ובאינרציה הסינכרונית של המכונה. מערכת החשמל כוללת פתרון חלופי אטרקטיבי לבנקי קבלים, הודות ליכולת לווסת את כמות ההספק התגובתי באופן רציף. מעבים אלה מתאימים באופן מושלם לשלוט במתח בקווי תמסורת ארוכים או בתוך רשתות באמצעות פיזור גבוה של מכשירים אלקטרוניים חשמליים וברשתות בכל מקום שיש סכנה גבוהה של 'אי' מהרשת המרכזית.

עיצוב מעבה סינכרוני

המעבה הסינכרוני מתוכנן עם רכיבים שונים כמו סטטור, רוטור, מעורר, פיתול רקמות אמור ומסגרת. מנוע סינכרוני כולל סטטור תלת פאזי המקביל למנוע אינדוקציה. היחידה מתחילה בתור an מנוע אינדוקציה עם פיתול האמורטס שצריך להחליק כדי ליצור מומנט התחלתי.

עבור מנועים סינכרוניים, ה-DC מסופק לליפוף השדה של הרוטור הנקרא מעורר. הוא מסודר על הפיר של המנוע הסינכרוני. רוטור עם מספר שווה של קטבים כמו הסטטור מסופק דרך מקור זרם ישר. זרם הרוטור יוצר חיבור קוטב מגנטי מצפון לדרום בתוך זוגות עמודי הרוטור על ידי כך שהוא מאפשר לרוטור 'להינעל בשלב' על ידי שטף הסטטור הסיבובי. המסגרת היא החלק החיצוני של המכונה ומעוצבת עם ברזל יצוק.

כיצד עובד מעבה סינכרוני?

כמו מעבה סינכרוני העבודה דומה לעקרון המנוע הסינכרוני. עקרון העבודה של מנוע זה הוא EMF תנועתי, כלומר, מוליך נוטה להסתובב בגלל אפקט השדה המגנטי. כאן, ישנן שתי דרכים המשמשות לספק שדה מגנטי כמו אספקת AC תלת פאזי ואספקת חשמל DC יציבה ל- גַלגַל מְכַוֵן .

הסיבה העיקרית לספק שתי דרכים לעירור היא שהוא יכול להסתובב במהירות סינכרונית מכיוון שהמנוע פשוט עובד על השתלבות השדה המגנטי שנוצר בגלל הסטטור כמו גם סלילה של שדה DC.

השינוי של עירור שדה DC עשוי לגרום למצבים שונים. אז מצבי פעולה של מעבה סינכרוני נדונים להלן.

בהתחלה על ידי הגדלת אספקת ה-DC, זרם האבזור מפחית ומראה שהסטטור מנצל זרם נמוך ליצירת שטף, וגם המנוע הסינכרוני שואב פחות זרם תגובתי, אז זה נקרא מצב תת-מעורר.

בהמשך לעלייה בתוך עירור שדה dc, מגיעה נקודה בכל מקום שבו זרם האבזור נמוך והמנוע פועל בגורם כוח אחד (PF). הדרישות של כל עירור השדה מתקיימות על ידי מקור ה-DC. אז מצב זה ידוע כמצב נרגש רגיל.

יתר על כן, הגדל את זרם השדה עם אספקת ה-DC, ואז השטף גדל יתר על המידה וכדי לקזז אותו, הסטטור יתחיל לספק כוח תגובתי במקום קליטתו. לפיכך, המנוע הסינכרוני שואב זרם מוביל.

קונדנסר סינכרוני לעומת בנק קבלים

ההבדל בין מעבה סינכרוני לעומת א בנק קבלים כולל את הדברים הבאים.

דיאגרמת פאסור

ה דיאגרמת פאזור מעבה סינכרונית מוצג להלן. בכל פעם שמנוע סינכרוני בדרך כלל מתרגש יתר על המידה, הוא לוקח את זרם גורם ההספק המוביל. אם המנוע הזה נמצא במצב ללא עומס, כאשר זווית העומס 'δ' קטנה ביותר וגם הוא מתרגש מדי כמו Eb > V אז זווית ה-PF תגדל כמעט ל-90 מעלות. אז, מנוע זה פועל עם מצב PF מוביל בקירוב '0' שמוצג בתרשים הפאסור הבא.

מאפיין זה קשור לקבל טיפוסי המשתמש בזרם PF מוביל. לפיכך מנוע נרגש יתר על המידה שעובד במצב ללא עומס ידוע כמעבה סינכרוני. זהו המאפיין העיקרי כי איזה מנוע משמש כמכשיר לשיפור הספק או שלב מתקדם.

יתרונות וחסרונות

ה היתרונות של מעבה סינכרוני כלול את הבאים.

• זה יכול להגביר את האינרציה של המערכת.
• ניתן להגדיל את קיבולת עומס יתר לטווח קצר.
• נסיעה במתח נמוך.
• תגובה מהירה
• חוזק קצר חשמלי נוסף.
• אין הרמוניות.
• כוח התגובה מותאם באופן רציף.
• זה ללא תחזוקה.
• ניתן לשמור על כמות גבוהה של אבטחה.
• יש לו אורך חיים גבוה.
• את התקלות ניתן להסיר בקלות.
• ניתן לשנות בקלות את גודל הזרם הנמשך דרך המנוע על ידי שינוי עירור השדה בכל כמות. אז זה עוזר בהשגת בקרת גורם כוח נטולת צעדים.
• היציבות התרמית של פיתולי המנוע גבוהה עבור זרמי קצר חשמלי.

ה חסרונות של מעבה סינכרוני כלול את הבאים.

• זה יקר.
• זה מייצר רעש.
• יש הפסדים עצומים בתוך המנוע.
• זה תופס יותר מקום.
• זה דורש קירור מתמשך.
• יש לבדוק ללא הרף את זרם השדה.
• אין לו מומנט התנעה עצמית ולכן; יש לספק ציוד עזר.

יישומים

השימושים או היישומים של מעבים סינכרוניים כוללים את הדברים הבאים.

• היישומים האופייניים כוללים בעיקר HVDC, רוח או  שמש, תמיכה ורגולציה ברשת.
• אלה משמשים הן ברמות מתח ההולכה וההפצה כדי לשפר את היציבות ולשמור על מתחים בגבולות מועדפים בתנאי עומס משתנים ובמצבי מגירה.
• מעבים אלה משמשים במערכות חשמל עבור בקרת מתח על ארוך קווי תמסורת , במיוחד עבור קווי תמסורת עם יחס תגובת אינדוקטיבית להתנגדות גבוהה למדי.
• הוא מנוצל בקווי חשמל להגברת גורם הספק (P.F) ותיקון PF פשוט על ידי חיבורו לקווי תמסורת.
• מעבים אלה משמשים במערכות אנרגיה היברידיות.
• מעבים אלה מתנהגים כמו קבל משתנה או משרן משתנה , משמש בתוך מערכות הולכת כוח לשליטה במתח הקו.

למה זה נקרא מעבה סינכרוני?

כאשר מנוע סינכרוני במצב ללא עומס מתרגש יתר על המידה אז הוא מתפקד כמו קבל מכיוון שהוא מתחיל להשתמש בזרם מוביל ללא עומס. לפיכך, מנוע סינכרוני שמתרגש יתר על המידה ללא עומס ידוע כמעבה סינכרוני. זה פשוט מחובר לעומס במקביל לשיפור מקדם ההספק.

היכן משתמשים בקבל סינכרוני?

הוא משמש בתוך מערכות העברת כוח לוויסות מתח קווי, ב-HVDC, רוח/שמש, תמיכת רשת, ויסות, תיקון גורם הספק, ו מפצה WAS .

האם מוטורי סינכרוני נוצר בעצמו?

מנוע סינכרוני אינו מנוע שמתניע מעצמו בגלל האינרציה של רוטור . אז, זה לא יכול לעקוב אחר המהפכה של השדה המגנטי של הסטטור באופן מיידי. כאשר הרוטור משיג את המהירות הסינכרונית, אז פיתול השדה מתרגש והמנוע ימשוך לסנכרון.

מהם היתרונות של התקנת מעבה סינכרוני במערכת חשמל?

מעבה סינכרוני עוזר מאוד הן ברמות מתח ההולכה וההפצה כדי לשפר את היציבות והן לשמירה על מתחים בגבולות הרצויים בתנאי עומס משתנים כמו גם במצבי מגירה.

מדוע מכונה סינכרונית היא מעבה סינכרוני?

מכונה סינכרונית הפועלת ללא עומס תוביל את הזרם. אז מנוע סינכרוני שפועל ללא עומס שמתרגש מדי, ידועים כמעבה סינכרוני.

לפיכך, זהו סקירה כללית של מעבה סינכרוני המשמש בעיקר בתיקון גורם כוח (PF) כדי לשפר את ה-PF מפיגור למוביל. מכיוון שקבל זה פועל כמו קבל משתנה או משרן משתנה, אז הוא משמש לשליטה במתח הקו בתוך מערכות העברת כוח. הנה שאלה בשבילך, מהו מנוע סינכרוני?