Синхрони кондензатор: дизајн, рад, фазни дијаграм и његове примене

Синхрони кондензатори нису нови, али се обично користе од 1950-их за стабилизацију енергетских система. Синхрони кондензатори су велике машине које се веома слободно окрећу и могу да апсорбују или генеришу реактивну снагу да стабилизују и ојачају енергетски систем. Ови кондензатори помажу када дође до било каквих промена унутар оптерећења јер повећавају инерцију мреже. Кинетичка енергија која је ускладиштена у синхроном кондензатору снабдева целу инерцију енергетског система и веома је корисна са тачке гледишта контроле фреквенције. Овај чланак говори о прегледу синхрони кондензатор – рад и његове примене.

Шта је синхрони кондензатор?

Превише узбуђен синхрони мотор који ради без оптерећења познат је као синхрони кондензатор. Овај кондензатор је синхрона машина са ДЦ побудом чија осовина није повезана ни са једном погонском опремом. Овај кондензатор је познат и као синхрони компензатор или синхрони кондензатор . Овај уређај обезбеђује побољшану стабилност и регулацију напона тако што генерише  или апсорбује континуирано подесиву реактивну снагу, побољшану снагу кратког споја и стабилност фреквенције снабдевањем синхроне инерције.

Главна сврха синхроног кондензатора је да користи могућности контроле реактивне снаге и синхроне инерције машине. Енергетски систем укључује атрактивно алтернативно решење за кондензаторске батерије због могућности да се константно регулише количина реактивне снаге. Ови кондензатори су савршено погодни за контролу напона на дугим далеководима или унутар мрежа кроз велику дифузију енергетских електронских уређаја и у мрежама где год постоји велика опасност од „острвовања“ из главне мреже.

Дизајн синхроног кондензатора

Синхрони кондензатор је дизајниран са различитим компонентама попут статора, ротора, узбуђивача, намотаја амор ткива и оквира. Синхрони мотор укључује 3-фазни статор који је аналоган индукционом мотору. Јединица почиње као ан индукциони мотор са амортиссеур намотајем који треба да клизи да би се створио почетни обртни момент.

За синхроне моторе, једносмерна струја се напаја на намотај поља ротора који се зове побудник. Постављен је на осовину синхроног мотора. Ротор са једнаким бројем полова као и статор се напаја преко извора једносмерне струје. Струја ротора ствара везу север-југ магнетног пола унутар парова полова ротора омогућавајући ротору да се „закључа у кораку“ помоћу флукса ротационог статора. Оквир је спољни део машине и дизајниран је од ливеног гвожђа.

Како ради синхрони кондензатор?

Како је рад синхроног кондензатора сличан принципу синхроног мотора. Принцип рада овог мотора је покретна ЕМФ што значи да проводник има тенденцију да се окреће због ефекта магнетног поља. Овде се користе два начина за обезбеђивање магнетног поља као што је трофазно напајање наизменичном струјом и стабилно напајање једносмерном струјом за статор .

Главни разлог да се обезбеде два начина побуде је тај што може да се окреће синхроном брзином јер мотор једноставно ради на блокирању магнетног поља које се генерише због статора као и намотаја једносмерног поља.

Промена побуде једносмерног поља може резултирати различитим модовима. Дакле, у наставку се разматрају начини рада синхроног кондензатора.

У почетку повећањем напајања једносмерном струјом, струја арматуре се смањује и показује да статор користи ниску струју за генерисање флукса, а такође синхрони мотор црпи мање реактивне струје, па се назива недовољно побуђени режим.

Даљњим повећањем у оквиру побуде једносмерног поља, долази до тачке где год је струја арматуре ниска и мотор ради са фактором снаге јединице (ПФ). Захтјеве за сву побуду поља задовољава извор једносмјерне струје. Дакле, овај режим је познат као режим нормалног узбуђења.

Даље, повећајте струју поља са напајањем једносмерне струје, а затим се флукс прекомерно повећава и да би га надокнадио, статор ће почети да снабдева реактивну снагу уместо да је апсорбује. Дакле, синхрони мотор црпи водећу струју.

Синхрони кондензатор против кондензаторске банке

Разлика између синхроног кондензатора и а кондензатор банка укључује следеће.

Фазорски дијаграм

Тхе фазорски дијаграм синхроног кондензатора је приказано испод. Кад год је синхрони мотор нормално прекомерно узбуђен, он узима струју водећег фактора снаге. Ако је овај мотор у стању без оптерећења, где је угао оптерећења 'δ' изузетно мали и такође је препобуђен као Еб > В онда ће се угао ПФ повећати скоро на 90 степени. Дакле, овај мотор ради са приближно „0” водећим ПФ условом који је приказан на следећем дијаграму фазора.

Ова карактеристика је повезана са типичним кондензатором који користи водећу ПФ струју. Стога је прекопобуђени мотор који ради без оптерећења познат као синхрони кондензатор. Ово је главно својство јер се који мотор користи као уређај за побољшање снаге или фазно напредни.

Предности и мане

Тхе предности синхроног кондензатора укључи следеће.

• Може повећати инерцију система.
• Краткорочни капацитет преоптерећења се може повећати.
• Нисконапонски пролаз.
• Брз одговор
• Додатна снага кратког споја.
• Нема хармоника.
• Реактивна снага се континуирано прилагођава.
• Не захтева одржавање.
• Може се одржати висока сигурност.
• Има дуг животни век.
• Грешке се могу лако уклонити.
• Величина струје која се повлачи кроз мотор може се лако променити променом побуде поља било којом количином. Дакле, ово помаже у постизању контроле фактора снаге без корака.
• Термичка стабилност намотаја мотора је висока за струје кратког споја.

Тхе недостаци синхроног кондензатора укључи следеће.

• Скуп је.
• Ствара буку.
• Постоје огромни губици унутар мотора.
• Заузима више простора.
• Захтева континуирано хлађење.
• Струја поља треба стално да се проверава.
• Нема самопокретног момента па; потребно је обезбедити помоћну опрему.

Апликације

Употреба или примена синхроних кондензатора укључује следеће.

• Типичне апликације углавном укључују ХВДЦ, ветар  или  Солар, подршку и регулацију мреже.
• Они се користе и на нивоима напона за пренос и дистрибуцију како би побољшали стабилност и одржали напоне у жељеним границама у променљивим условима оптерећења и ванредним ситуацијама.
• Ови кондензатори се користе у електроенергетским системима за контролу напона на дугим далековода , посебно за далеководе са прилично високим односом индуктивне реактанције према отпору.
• Користи се у далеководима за повећање фактора снаге (ПФ) и корекције ПФ једноставним повезивањем са далеководима.
• Ови кондензатори се користе у хибридним енергетским системима.
• Ови кондензатори се понашају као променљиви кондензатор или променљиви индуктор , који се користи у системима за пренос енергије за контролу мрежног напона.

Зашто се зове синхрони кондензатор?

Када је синхрони мотор без оптерећења преузбуђен, тада ради као кондензатор јер почиње да користи водећу струју без оптерећења. Дакле, синхрони мотор који је прекомерно узбуђен без оптерећења познат је као синхрони кондензатор. Једноставно је паралелно повезан са оптерећењем ради побољшања фактора снаге.

Где се користи синхрони кондензатор?

Користи се у системима за пренос електричне енергије за регулацију мрежног напона, у ХВДЦ, ветро/солар, подршку мреже, регулацију, корекцију фактора снаге и ВАС компензатор .

Да ли је синхрони мотор самоиндукован?

Синхрони мотор није самопокрећући мотор због инерције ротор . Дакле, не може одмах да прати револуцију магнетног поља статора. Када ротор достигне синхрону брзину, тада се намотај поља побуђује и мотор ће се повући у синхронизацију.

Које су предности инсталирања синхроног кондензатора у електрични систем?

Синхрони кондензатор је од велике помоћи и на нивоима напона за пренос и дистрибуцију како би се побољшала стабилност и такође за одржавање напона у жељеним границама у променљивим условима оптерећења, као иу ванредним ситуацијама.

Зашто је синхрона машина синхрони кондензатор?

Синхрона машина која ради без оптерећења ће водити струју. Дакле, синхрони мотор ради без оптерећења које је прекомерно побуђено је познато као синхрони кондензатор.

Дакле, ово је преглед синхроног кондензатора који се углавном користи у корекцији фактора снаге (ПФ) да би се побољшао ПФ од заостајања до водећих. Пошто овај кондензатор ради као променљиви кондензатор или променљиви индуктор, онда се користи за контролу линијског напона у системима за пренос енергије. Ево питања за вас, шта је синхрони мотор?