Чанарт синхрон мотор: Ахиулагч энергийн ашиглалт, нарийвчлан хурдны удирдлага ба цахилгаан эрчим хүчний коэффициентийг зохицуулах шийдэл

Чанартай синхрон хөдөлгүүрийн энергийн үр ашигтай байдлын давуу тал нь үйл ажиллагааны зардлаа оновчтой болгохыг хичээдэг, зардалд анхааралтай байгаа компанийн хувьд хамгийн илүү танилцуулж болох шинж чанаруудын нэг юм. Эдгээр дэвшилтэт хөдөлгүүрүүд 95 хувь ба түүнээс дээш үр ашигтай байдаг бөгөөд топ загварууд нь тохиромжтой ажиллагааны нөхцөлд 98 хувь хүртэлх үр ашигтай байдаг. Энэхүү гайхалтай үр ашигт байдал нь эргэгч ротор нь соронзон оронтойгоо бүрэн зэрэгцээ эргэх хөдөлгүүрийн үндсэн загварчлалын зарчимаас үүдэлтэй бөгөөд ердийн индукцийн хөдөлгүүрт байдаг скольтой алдагдлыг арилгадаг. Энэ үр ашигт байдлын практик нөлөө нь хөдөлгүүрийн ажиллах хугацаанд цахилгааны зардлыг томоохон хэмжээгээр хэмнэж, цуглуулсан хэмнэлтийг нэмэгдүүлдэг. Жишээ нь, жилд 8000 цаг ажилладаг 100 морины хүчний чанартай синхрон хөдөлгүүр нь стандарт индукцийн хөдөлгүүртэй харьцуулахад жилдээ 15,000 кВтц-аас дээш энергийг хэмнэж чадна. Одоогийн үеийн үйлдвэрийн цахилгааны тарифоор энэ үр ашигт байдлын давуу тал нь хөдөлгүүр тутамд жилдээ мянган долларын хэмжээгээр хэмнэлт гаргаж, анхны нэмэлт өртгийг ерөнхийдөө хоёр эсвэл гурван жилийн дотор нөхөж чадах тэтгэмжлэлийн буцах хувь хангана. Цахилгааны хэрэглээ багасах нь ажиллаж байх үеийн дулааны ялгаралтыг багасгаж, байгууллагын хөргөлтийн системд учруулах ачааллыг бууруулж, цахилгааны хэмнэлтийг илүү ихээр нэмэгдүүлдэг. Чанартай синхрон хөдөлгүүрүүд ажиллагааны өөр өөр нөхцөлд өндөр үр ашигтай байдлыг хадгалж, ачааллын хэлбэлзэл эсвэл орчин үеийн хүчин зүйлсээс үл хамааран тогтмол ажиллагааны давуу талаа хангана. Эдгээр хөдөлгүүрүүдэд ашигладаг дэвшилтэт соронзон хэлхээний загварчлал, нарийвчлалтай үйлдвэрлэлийн дээд зэргийн нарийвчлал, өндөр чанартай материалын ачаар алдагдал багасаж, энерги хувиргах үйл явц илүү сайжирдаг. Мөн нэгж эсвэл урд чиглэлтэй чадлын коэффициентоор ажиллах чадвар нь таны цахилгааны системийн нийт чадлын коэффициентийг сайжруулах боломжийг олгох бөгөөд энэ нь цахилгааны компаниас ноцоолох төлбөрийг бууруулах, байгууллагын дагуу хүчдэлийн тогтвортой байдлыг сайжруулах боломжтой. Шууд энергийн хэмнэлт болон цахилгааны системийн шууд бус давуу талуудын энэ хослол нь үйл ажиллагааны зардлаа бууруулах, хамгийн өндөр ажиллагааг хадгалахыг зорьсон бүх байгууллагын хувьд чанартай синхрон хөдөлгүүрийг гайхалтай хөрөнгө оруулалт болгодог.

Чанартай синхрон хөдөлгүүрийн хурдны нарийвчлалын чадвар нь үйл ажиллагааны амжилтанд шууд нөлөөлөх тул байнгын, нарийвчлалтай хурдны хяналт шаардлагатай хэрэглүүрүүдийн дундаас илүүдлийг олгодог. Гулсах шинж чанараас үүдэлтэй хурдны хэлбэлзэлтэй ороомог хөдөлгүүртэй харьцуулахад чанартай синхрон хөдөлгүүр нь ачааллын хувьд хязгаарлагдмал өөрчлөлт гарч байхад ч гэсэн синхрон хурдны 0.1 хувь доторх нарийвчлалтайгаар түүний нэрлэсэн хурдыг хадгалж чаддаг. Энэ гайхалтай хурдны тогтвортой байдлыг статорын үүсгэсэн эргэх соронзон оронтой синхрончлогдох роторын соронзон орны үндсэн зарчмыг ашигласнаар олж авдаг бөгөөд энэ нь нарийвчлалтай хурдны хяналтыг хангах зүйлсийг механик холболтоор хадгалж өгдөг. Энэ хурдны нарийвчлалын практик давуу тал нь хялбар хөдөлгүүрийн үйл ажиллагаагаас хол давж, бүтээгдэхүүний чанар, технологийн үр ашгийг шууд сайжруулж, нийт системийн найдвартай байдлыг нэмэгдүүлдэг. Конвейерийн систем, хэвлэх тоног төхөөрөмж, эдлэл машин, боодолтын шугам зэрэг үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд чанартай синхрон хөдөлгүүрийн тогтмол хурд нь бүтээгдэхүүний нэг төрлийн хариу үйлчилгээ, цаг хугацааны нарийвчлалтай тохируулга, чанарын тогтмол гарцад хүргэдэг. Энэ найдвартай байдал нь бүтээгдэхүүнд дутагдал, материал алдагдах, үйлдвэрлэл хоцрогдох шалтгаан болох хэлбэлзлийг арилгадаг бөгөөд шууд ашгийг нэмэгдүүлж, хэрэглэгчийн хангамжийг сайжруулдаг. Мөн энэ хурдны нарийвчлал нь илүү үнэтэй урвуу холбоосын систем эсвэл нарийн хяналтын алгоритмуудыг шаарддаггүйгээр нарийн механизмын автоматжуулсан системд байгаа олон хөдөлгүүрийн хооронд нарийвчлалтай синхрончлолыг хангаж өгдөг. Чанартай синхрон хөдөлгүүрүүд ачааллын нөхцөл, температурын хэлбэлзэл, хүчдэлийн өөрчлөлтөөс үл хамааран хурдны нарийвчлалыг хадгалж чаддаг бөгөөд хүнд хэцүү үйлдвэрлэлийн орчинд ч гэсэн тогтмол үйл ажиллагааг хангаж өгдөг. Энэ тогтвортой байдал нь бусад цөөн нарийвчлалтай хөдөлгүүрийн технологиудад шаардлагатай дахин тохируулах, системийн тохиргоо, процессийн өөрчлөлтийг багасгадаг. Цаашлаад урьдчилан хэлж болох хурдны шинж чанар нь инженерүүд цаг хугацаа, нэвтрүүлэх чадавхи, координацийн шаардлагыг тооцоолох үед тогтмол хөдөлгүүрийн үйл ажиллагаанд итгэж болох тул системийн загварыг хялбаршуулж, хяналтын системийн нарийн байдлыг багасгадаг. Надтай хурдны харьцаа эсвэл нарийвчлалтай цаг хугацааны хамаарал шаардсан хэрэглээнд чанартай синхрон хөдөлгүүр нь жигд, давтагддаг процессын үндсийг бүрдүүлж, хатуу чанарын стандартыг хангах найдвартай байдлыг хангаж өгдөг.

Чанартай синхрон хөдөлгүүрийн цахилгаан эрчим хүчний коэффициентийг засварлах чадвар нь ердийн хөдөлгүүрийн үйл ажиллагаанаас хэтэрсэн цахилгаан системийн олон давуу талыг олгох дэвшилтэт онцлог юм. Энэ нь цахилгаан инфраструктурын үр ашгийг сайжруулахыг эрмэлздэг байгууллагын хувьд үнэ цэнэтэй хөрөнгө болдог. Ердийн индукцийн хөдөлгүүрүүд ихэвчлэн 0.8-0.9-ийн хоцрогдолтой цахилгаан эрчим хүчний коэффициентоор ажилладаг бол чанартай синхрон хөдөлгүүрийг нэгж, эсвэл хамааран цахилгаан эрчим хүчний коэффициентоор ажиллахуйц болгож загварчилж болох бөгөөд ийнхүү зэрэгцээ нь хөдөлгүүр болон цахилгаан эрчим хүчний коэффициентийг засварлах төхөөрөмж мөн болгодог. Энэхүү хоёрдмол үйл явц нь роторын соронзон орныг цэнэглэхийг тусдаа удирдах чадвараас үүдэлтэй бөгөөд цахилгаан системтэй урвуу цахилгаан эрчим хүчийн солилцоог нарийвчлан тохируулах боломжийг олгодог. Цахилгаан эрчим хүчний коэффициентийг засварлах энэ чадвар нь цахилгаан тархалтын бүх системд дамжин түгээгдэж, хүчдэлийн тогтвортой байдлыг сайжруулах, гүйдлийн шаардлагыг бууруулах, системийн багтаамжийг илүү үр дүнтэй ашиглах зэрэг хэмжигдэх үр дүнг бий болгодог. Нэгж цахилгаан эрчим хүчний коэффициентоор ажиллах үед чанартай синхрон хөдөлгүүр механик ажил хийхэд шаардагдах бодит цахилгаан эрчим хүчийг л хэрэглэдэг бөгөөд цахилгаан тархалтын системд ачаалал үзүүлдэг, мөн цахилгааны компаниас шаардсан төлбөрт нэмэлт зардал нэмдэг урвуу цахилгаан эрчим хүчийн бүрэлдэхүүнийг арилгадаг. Харьцангуй их хэмжээний хөдөлгүүрийн ачаалалтай байгууллагын хувьд цахилгаан эрчим хүчний коэффициентийг сайжруулах нь тухайн байгууллагын цахилгааны төлбөрийг илүү их хэмжээгээр хэмнэхэд хүргэдэг бөгөөд ялангуяа шаардлагын төлбөр нь бодит хэрэглээнд үндэслэсэн биш, харин харагдаццаар тодорхойлогддог тохиолдолд илүү их ач холбогдолтой. Урвуу цахилгаан эрчим хүчний коэффициентийг сайжруулах чадвар нь эдгээр хөдөлгүүрүүдэд байгууллагын бусад индуктив ачаалал, жишээ нь трансформатор, гэрэлтүүлгийн балласт, ердийн хөдөлгүүрүүдэд урвуу цахилгаан эрчим хүчийг нийлүүлэх боломжийг олгоно. Ингэснээр нийт системийн цахилгаан эрчим хүчний коэффициент сайжирч, цахилгааны сүлжээнээс авах нийт урвуу цахилгаан эрчим хүчний шаардлагыг бууруулдаг. Системийн даяар сайжруулалт хийснээр цахилгаан тархалтын системийн нийт гүйдлийн урсгал буурч, дамжуулагч, трансформатор, түлхүүр төхөөрөмжүүдийн I²R алдагдлыг багасгаж, нэмэлт энергийн хэмнэлт болон цахилгаан системийн хэт халалтыг бууруулдаг. Чанартай синхрон хөдөлгүүрийг урвуу цахилгаан эрчим хүчний коэффициентоор ажиллуулах нь байгууллагын даяар хүчдэлийн түвшнийг тогтвортой байлгахад тусалж, бусад цахилгаан төхөөрөмжийн үйл ажиллагааг болон ажиллах хугацааг уртасгах, мөн хүчдэлд мэдрэг төхөөрөмжийн гэмтэл, доголдлыг бууруулдаг. Түүнчлэн сайжруулсан цахилгаан эрчим хүчний коэффициент болон буурсан гүйдлийн шаардлага нь одоо байгаа цахилгаан инфраструктурын ашиглагдах багтаамжийг нэмэгдүүлж, цахилгаан системийн өргөтгөлтийн зардлыг хойшлуулж, томоохон цахилгаан шинэчлэлтгүйгээр байгууллагын өргөтгөлтэй хөгжих боломжийг олгодог.