Pilihan penjana dan motor elektrik yang sepadan

Baru-baru ini, seorang pelanggan datang kepada kami. Mereka sedang menjalankan projek kilang pemprosesan di luar negara. Kapasiti grid bekalan elektrik tempatan tidak mencukupi dan bekalan elektrik tidak stabil. Mereka perlu membawa set penjana sendiri sebagai bekalan kuasa utama. Masalah terbesar pelanggan adalah terdapat beberapa motor elektrik di dalam kilang tersebut, termasuk penghancur, kipas dan tali pemindah. Mereka bimbang jika penjana terlalu kecil, ia tidak akan mampu memenuhi permintaan kuasa; tetapi jika terlalu besar, ia akan menjadi pembaziran kos. Mereka bertanya kepada saya bagaimana cara mencocokkan penjana dengan motor elektrik.

Masalah ini sangat biasa dalam projek industri, iaitu pencocokan antara penjana dan motor elektrik. Jika penjana hanya dicocokkan berdasarkan kuasa kadar motor elektrik, maka akan timbul masalah. Sebab utamanya ialah arus kejut pada ketika motor bermula jauh lebih tinggi daripada arus semasa operasi normal.

Apabila motor bermula, ia perlu mengatasi inersia putaran rotor dan rintangan beban untuk memecut dari kelajuan pegun kepada kelajuan kadar. Dalam proses ini, arus stator motor akan meningkat secara tajam. Apabila motor takselari tiga fasa dimulakan secara langsung, arus permulaan biasanya adalah 5 hingga 7 kali arus kadar. Maksudnya, keperluan arus bagi bekalan kuasa motor 30 kW boleh mencapai 150 hingga 210 ampere pada ketika permulaan langsung, dan keperluan kuasa yang sepadan jauh lebih tinggi daripada kuasa kadar motor.

Apabila penjana Apabila set ini dikenakan kesan hentaman ini, penunjuk utama ialah kadar pelarasan voltan sementara dan masa pemulihan. Di bawah kesan arus tinggi, voltan di hujung penjana akan turun secara serta-merta. Jika voltan ini turun terlalu banyak atau memulih terlalu perlahan, ia akan menyebabkan kontraktor menjadi tidak stabil, peranti perlindungan akan bertindak secara salah, dan penjana akan dimatikan secara langsung. Oleh itu, penyesuaian antara penjana dan motor elektrik pada asasnya merupakan keseimbangan antara keupayaan keluaran kuasa sementara penjana dan tuntutan hentaman motor.

Kaedah permulaan motor elektrik memberi kesan paling besar terhadap pemilihan penjana.

Hentaman permulaan langsung adalah yang paling besar dan gandaan arus permulaan tinggi, yang sesuai untuk motor berkuasa kecil atau peralatan yang mempunyai keperluan tinggi terhadap tork permulaan. Dengan menggunakan permulaan langsung, penjana Kuasa biasanya ialah 2.5 hingga 3.5 kali kuasa motor. Gandaan khusus ini bergantung kepada prestasi sistem pengujudan penjana. Respons sementara unit dengan pengujudan magnet kekal atau pelarasan pengujudan digital adalah lebih baik, dan gandaan tersebut boleh dikurangkan secara sesuai.

Permulaan penurunan voltan merupakan kaedah yang biasa digunakan untuk mengurangkan kesan kejut, termasuk permulaan bintang-segitiga dan permulaan penurunan voltan transformer pengikat-diri, antara lain. Permulaan bintang-segitiga boleh mengurangkan arus permulaan kepada kira-kira sepertiga daripada permulaan terus, tetapi tork permulaan juga berkurangan secara sepadan, menjadikannya sesuai untuk peranti yang bermula tanpa beban atau dengan beban ringan. Dengan cara ini, kuasa penjana biasanya dikonfigurasikan pada 1.5 hingga 2 kali kuasa motor.

Pada masa ini, pemula lembut digunakan secara meluas. Melalui pengaturan voltan silikon yang boleh dikawal, voltan dapat meningkat secara lancar. Arus permulaan boleh dikawal pada 2 hingga 3 kali arus berkadaran. Proses permulaan adalah stabil dan kesannya terhadap penjana adalah kecil. Apabila dilengkapi dengan pemula lembut, kuasa penjana adalah 1.2 hingga 1.5 kali kuasa motor.

Pemanduan penukar frekuensi merupakan kaedah permulaan yang memberikan kesan paling kecil. Arus permulaan pada asasnya tidak melebihi arus berkadaran motor, dan hampir tiada kesan terhadap penjana. Walau bagaimanapun, sebagai beban tak linear, penukar frekuensi akan menghasilkan harmonik. Semasa memilih, perlu diberi perhatian terhadap prestasi AVR penjana, dan penapis harmonik perlu dipasang jika perlu.

Selain kaedah permulaan, sifat beban juga amat penting. Kelengkapan permulaan beban berat, seperti pemampat udara, penghancur dan pam air, membawa beban semasa proses permulaan, yang memberikan kesan yang lebih besar berbanding permulaan tanpa beban. Dalam kes beberapa motor beroperasi secara serentak, kuasa setiap motor tidak boleh hanya ditambahkan secara mudah. Perlu dipertimbangkan pekali operasi serentak dan disemak keadaan kerja paling tidak menguntungkan — seperti situasi di mana beberapa motor bermula secara serentak.

Faktor persekitaran juga perlu diambil kira. Bagi setiap kenaikan altitud sebanyak 1,000 meter, kuasa output penjana berkurangan sebanyak kira-kira 10%, kerana ketipisan udara mempengaruhi pembuangan haba dan pembakaran. Apabila suhu persekitaran melebihi 40℃, kuasa juga perlu dikurangkan. Dalam persekitaran khas seperti kawasan pantai dan gurun, tahap perlindungan dan tahap anti-koreksi juga perlu ditingkatkan secara bersesuaian.

Kembali ke kilang pemprosesan pelanggan, kami membantunya mengenal pasti: penghancur 45 kW, permulaan beban berat, dilengkapi dengan penukar frekuensi; kipas 22 kW, permulaan tanpa beban, menggunakan pemula lembut; dan beberapa motor penghantar berkuasa rendah yang memulakan secara langsung. Pada masa yang sama, pekali operasi adalah 0.8, dengan mengambil kira turutan permulaan dalam keadaan kerja paling tidak menguntungkan, dan akhirnya dilengkapi dengan set penjana 120 kW yang menggunakan pergandengan magnet kekal dan pengaturan voltan digital. Maklum balas daripada pelanggan selepas penyusuaian menunjukkan bahawa peralatan bermula dengan lancar, ayunan voltan berada dalam julat yang boleh diterima, dan operasi stabil.

Secara umumnya, kunci kepada pencocokan penjana dan motor adalah penilaian yang tepat terhadap kesan permulaan motor dan pemadanan yang sesuai terhadap keupayaan tindak balas sementara penjana. Mod permulaan, sifat beban, keadaan persekitaran, dan kerjasama pelbagai jentera adalah tidak dapat dipisahkan. Jika pemilihan dilakukan secara teliti, maka akan berlaku lebih sedikit masalah di lokasi.