南方电网电机学考试中,同步电动机因自身结构特点,无法直接启动,其启动方式是光江电考的重点考查内容,常以简答题、单选题的形式出现。掌握不同启动方式的原理、适用场景及优缺点,能有效提升答题准确率,以下从三类主流启动方式详细解析。
这是同步电动机最常用的启动方式,也是考试的核心考点。其原理是在同步电动机的转子上安装阻尼绕组,启动时,定子绕组通入三相交流电,产生旋转磁场,阻尼绕组切割旋转磁场产生感应电流,进而产生异步转矩,带动转子转动,当转子转速接近同步转速时,向转子励磁绕组通入直流励磁电流,使转子建立恒定磁场,在定、转子磁场的相互作用下,转子被牵入同步转速,完成启动过程。考试中需重点掌握:阻尼绕组的作用、牵入同步的条件及异步启动法的优缺点,其优点是启动设备简单、成本较低,缺点是启动转矩较小,适用于空载或轻载启动的场合。
其原理是选用一台与同步电动机极数相同的异步电动机作为辅助电动机,启动时,先启动辅助电动机,带动同步电动机的转子转动,当转子转速接近同步转速时,向同步电动机的转子励磁绕组通入直流励磁电流,使转子建立恒定磁场,同时将同步电动机的定子绕组接入电网,完成启动过程,启动完成后,可将辅助电动机切除或作为负载运行。考试中需重点掌握:辅助电动机的选型要求、启动过程的操作步骤及辅助电动机启动法的优缺点,其优点是启动转矩较大,可实现重载启动,缺点是需要额外的辅助电动机,设备成本较高,适用于大功率、重载启动的同步电动机。
这是一种新型的启动方式,也是考试的常考考点。其原理是利用变频器将电网的工频交流电转换为频率可调的交流电,启动时,先将变频器的输出频率调至较低值,通入同步电动机的定子绕组,产生低速旋转磁场,同时向转子励磁绕组通入直流励磁电流,使转子建立恒定磁场,在定、转子磁场的相互作用下,转子随旋转磁场同步转动,然后逐渐提高变频器的输出频率,使转子转速逐渐升高,直至达到额定转速,完成启动过程。考试中需重点掌握:变频启动法的原理、启动过程的控制方式及优缺点,其优点是启动转矩大、启动电流小、启动过程平稳,可实现无级调速,缺点是需要昂贵的变频器,设备成本较高,适用于对启动性能要求较高的场合。
