คอนเดนเซอร์แบบซิงโครนัส: การออกแบบ การทำงาน แผนภาพเฟสเซอร์และการใช้งาน

คอนเดนเซอร์แบบซิงโครนัสไม่ใช่ของใหม่ แต่โดยปกติจะใช้มาตั้งแต่ปี 1950 เพื่อทำให้ระบบไฟฟ้ามีเสถียรภาพ คอนเดนเซอร์แบบซิงโครนัสเป็นเครื่องจักรขนาดใหญ่ที่หมุนได้อย่างอิสระมาก & สามารถดูดซับหรือสร้างพลังงานปฏิกิริยาเพื่อทำให้ระบบมีเสถียรภาพและเสริมความแข็งแกร่งให้กับระบบไฟฟ้า คอนเดนเซอร์เหล่านี้จะช่วยเหลือเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงใดๆ ภายในโหลดเนื่องจากจะเพิ่มแรงเฉื่อยของเครือข่าย พลังงานจลน์ซึ่งถูกเก็บไว้ภายในคอนเดนเซอร์แบบซิงโครนัสจะจ่ายความเฉื่อยทั้งหมดของระบบพลังงาน & เป็นประโยชน์อย่างมากจากมุมมองของการควบคุมความถี่ บทความนี้กล่าวถึงภาพรวมของ คอนเดนเซอร์แบบซิงโครนัส - การทำงานและการใช้งาน

คอนเดนเซอร์แบบซิงโครนัสคืออะไร?

ตื่นเต้นเกินเหตุ มอเตอร์ซิงโครนัส ที่ทำงานโดยไม่มีโหลดเรียกว่าซิงโครนัสคอนเดนเซอร์ คอนเดนเซอร์นี้เป็นเครื่องซิงโครนัสแบบ DC-excited ซึ่งเพลาไม่ได้เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ขับเคลื่อนใดๆ คอนเดนเซอร์นี้เรียกอีกอย่างว่าซิงโครนัสชดเชยหรือซิงโครนัส ตัวเก็บประจุ . อุปกรณ์นี้ให้ความเสถียรและการควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ดีขึ้นโดยการสร้างหรือดูดซับพลังงานปฏิกิริยาที่ปรับได้อย่างต่อเนื่อง ความแรงของการลัดวงจรที่ดีขึ้น และความเสถียรของความถี่โดยการจ่ายแรงเฉื่อยแบบซิงโครนัส

วัตถุประสงค์หลักของคอนเดนเซอร์แบบซิงโครนัสคือการใช้ความสามารถในการควบคุมพลังงานปฏิกิริยา & ความเฉื่อยแบบซิงโครนัสของเครื่อง ระบบไฟฟ้าประกอบด้วยโซลูชันทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับธนาคารตัวเก็บประจุเนื่องจากความสามารถในการควบคุมปริมาณพลังงานปฏิกิริยาได้อย่างต่อเนื่อง คอนเดนเซอร์เหล่านี้เหมาะสมอย่างยิ่งในการควบคุมแรงดันไฟฟ้าบนสายส่งไฟฟ้ายาวหรือภายในเครือข่ายผ่านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังที่มีการแพร่กระจายสูง และในเครือข่ายทุกที่ที่มีอันตรายสูงจากการ 'เกาะ' จากเครือข่ายหลัก

การออกแบบคอนเดนเซอร์แบบซิงโครนัส

คอนเดนเซอร์แบบซิงโครนัสได้รับการออกแบบด้วยส่วนประกอบต่างๆ เช่น สเตเตอร์ โรเตอร์ เอ็กไซเตอร์ ม้วนเนื้อเยื่ออะมอร์ และเฟรม มอเตอร์ซิงโครนัสประกอบด้วยสเตเตอร์ 3 เฟสที่คล้ายกับมอเตอร์เหนี่ยวนำ หน่วยขึ้นต้นด้วย มอเตอร์เหนี่ยวนำ ด้วยขดลวดอะมอร์ทิสเซอร์ที่ต้องไถลเพื่อสร้างแรงบิดเริ่มต้น

สำหรับมอเตอร์แบบซิงโครนัส DC จะถูกส่งไปยังสนามที่คดเคี้ยวของโรเตอร์ที่เรียกว่าตัวกระตุ้น มันถูกจัดเรียงไว้บนเพลาของมอเตอร์ซิงโครนัส โรเตอร์ที่มีจำนวนขั้วเท่ากัน เช่น สเตเตอร์ จ่ายไฟผ่านแหล่งจ่ายกระแสตรง กระแสโรเตอร์สร้างการเชื่อมต่อขั้วแม่เหล็กเหนือ-ใต้ภายในคู่ขั้วโรเตอร์โดยปล่อยให้โรเตอร์ 'ล็อกเข้าขั้น' โดยฟลักซ์สเตเตอร์ของโรตารี โครงเป็นส่วนภายนอกของตัวเครื่อง & ออกแบบด้วยเหล็กหล่อ

คอนเดนเซอร์แบบซิงโครนัสทำงานอย่างไร

เนื่องจากการทำงานของคอนเดนเซอร์ซิงโครนัสนั้นคล้ายกับหลักการของมอเตอร์ซิงโครนัส หลักการทำงานของมอเตอร์นี้คือ EMF แบบเคลื่อนที่ ซึ่งหมายถึงตัวนำมีแนวโน้มที่จะหมุนเนื่องจากผลของสนามแม่เหล็ก ที่นี่ มีสองวิธีที่ใช้สำหรับจัดหาสนามแม่เหล็ก เช่น แหล่งจ่ายไฟ AC แบบ 3 เฟส และแหล่งจ่ายไฟ DC ที่เสถียรไปยัง สเตเตอร์ .

เหตุผลหลักที่ทำให้เกิดการกระตุ้นได้สองวิธีคือสามารถหมุนด้วยความเร็วแบบซิงโครนัสได้เนื่องจากมอเตอร์ทำงานบนสนามแม่เหล็กที่เชื่อมต่อกันที่สร้างขึ้นเนื่องจากสเตเตอร์และขดลวดสนามไฟฟ้ากระแสตรง

การเปลี่ยนแปลงของการกระตุ้นสนาม DC อาจส่งผลให้เกิดโหมดต่างๆ ดังนั้นโหมดการทำงานของคอนเดนเซอร์แบบซิงโครนัสจะกล่าวถึงด้านล่าง

ในตอนแรกโดยการเพิ่มการจ่ายกระแสตรง กระแสกระดองจะลดลงและแสดงว่าสเตเตอร์กำลังใช้กระแสต่ำเพื่อสร้างฟลักซ์ และมอเตอร์ซิงโครนัสดึงกระแสปฏิกิริยาน้อยลง ดังนั้นจึงเรียกว่าโหมดไม่ตื่นเต้น

นอกจากนี้ เมื่อเพิ่มขึ้นภายในการกระตุ้นสนามไฟฟ้ากระแสตรง ประเด็นจะมาถึงทุกที่ที่กระแสกระดองต่ำ & มอเตอร์ทำงานที่เอกภาพ (PF) ตรงตามข้อกำหนดของการกระตุ้นฟิลด์ทั้งหมดโดยแหล่ง dc ดังนั้นโหมดนี้จึงเรียกว่าโหมดปกติตื่นเต้น

นอกจากนี้ เพิ่มกระแสฟิลด์ด้วยการจ่ายกระแสตรง จากนั้นฟลักซ์จะเพิ่มขึ้นมากเกินไป & เพื่อชดเชย สเตเตอร์จะเริ่มจ่ายพลังงานรีแอกทีฟแทนการดูดซับ ดังนั้น มอเตอร์ซิงโครนัสจึงดึงกระแสนำ

คอนเดนเซอร์แบบซิงโครนัส Vs Capacitor Bank

ความแตกต่างระหว่างซิงโครนัสคอนเดนเซอร์กับก ธนาคารตัวเก็บประจุ รวมถึงสิ่งต่อไปนี้

แผนภาพพาเซอร์

เดอะ ไดอะแกรมเฟสเซอร์คอนเดนเซอร์แบบซิงโครนัส แสดงไว้ด้านล่าง เมื่อไรก็ตามที่ซิงโครนัสมอเตอร์ถูกกระตุ้นมากเกินไป มันจะต้องใช้กระแสนำไฟฟ้า หากมอเตอร์นี้อยู่ในสภาวะไม่มีโหลด โดยที่มุมโหลด 'δ' มีขนาดเล็กมาก และมีการตื่นเต้นมากเกินไป เช่น Eb > V มุม PF จะเพิ่มขึ้นเกือบถึง 90 องศา ดังนั้น มอเตอร์นี้จึงทำงานโดยมีสภาวะ PF นำหน้าประมาณ '0' ซึ่งแสดงในแผนภาพเฟสเซอร์ต่อไปนี้

คุณลักษณะนี้เกี่ยวข้องกับตัวเก็บประจุทั่วไปที่ใช้กระแส PF นำหน้า ดังนั้นมอเตอร์ที่ตื่นเต้นมากเกินไปที่ทำงานบนสภาวะที่ไม่มีโหลดจึงเรียกว่าซิงโครนัสคอนเดนเซอร์ นี่เป็นคุณสมบัติหลักเนื่องจากมอเตอร์ตัวใดที่ใช้เป็นอุปกรณ์ปรับปรุงพลังงานหรือเฟสขั้นสูง

ข้อดีและข้อเสีย

เดอะ ข้อดีของคอนเดนเซอร์แบบซิงโครนัส รวมสิ่งต่อไปนี้

• มันสามารถเพิ่มความเฉื่อยของระบบ
• สามารถเพิ่มความจุโอเวอร์โหลดในระยะสั้นได้
• ขี่ผ่านแรงดันต่ำ
• ตอบสนองอย่างรวดเร็ว
• ความแรงของการลัดวงจรพิเศษ
• ไม่มีเสียงประสาน
• กำลังปฏิกิริยาจะถูกปรับอย่างต่อเนื่อง
• ไม่มีการบำรุงรักษา
• สามารถรักษาความปลอดภัยได้ในระดับสูง
• มีอายุการใช้งานสูง
• ข้อผิดพลาดสามารถลบออกได้อย่างง่ายดาย
• ขนาดของกระแสที่ดึงผ่านมอเตอร์สามารถเปลี่ยนแปลงได้ง่ายโดยการเปลี่ยนการกระตุ้นสนามด้วยจำนวนเท่าใดก็ได้ ดังนั้นสิ่งนี้จึงช่วยในการบรรลุการควบคุมตัวประกอบกำลังแบบไม่มีขั้นตอน
• เสถียรภาพทางความร้อนของขดลวดมอเตอร์สูงสำหรับกระแสลัดวงจร

เดอะ ข้อเสียของคอนเดนเซอร์แบบซิงโครนัส รวมสิ่งต่อไปนี้

• มันแพง.
• มันสร้างเสียงรบกวน
• มีการสูญเสียอย่างมากภายในมอเตอร์
• มันใช้พื้นที่มากขึ้น
• ต้องใช้ความเย็นอย่างต่อเนื่อง
• จำเป็นต้องตรวจสอบฟิลด์ปัจจุบันอย่างต่อเนื่อง
• มันไม่มีแรงบิดในการสตาร์ทเอง ต้องมีอุปกรณ์ช่วย

แอพพลิเคชั่น

การใช้หรือการใช้งานคอนเดนเซอร์แบบซิงโครนัสมีดังต่อไปนี้

• การใช้งานโดยทั่วไป ได้แก่ HVDC, Wind  หรือ  Solar, Grid Support & Regulation
• สิ่งเหล่านี้ใช้ทั้งในระดับแรงดันส่งและจ่ายเพื่อเพิ่มความเสถียรและรักษาแรงดันไฟฟ้าให้อยู่ในขีดจำกัดที่ต้องการในสภาวะโหลดที่เปลี่ยนแปลงและสถานการณ์ฉุกเฉิน
• คอนเดนเซอร์เหล่านี้ใช้ในระบบไฟฟ้ากำลังสำหรับการควบคุมแรงดันไฟฟ้าตามยาว สายส่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสายส่งที่มีอัตราส่วนรีแอกแตนซ์ต่อความต้านทานสูงพอสมควร
• ใช้ในสายไฟฟ้าสำหรับเพิ่มกำลังไฟฟ้า (P.F) และการแก้ไข PF โดยเชื่อมต่อกับสายส่ง
• คอนเดนเซอร์เหล่านี้ใช้ในระบบพลังงานไฮบริด
• คอนเดนเซอร์เหล่านี้ทำงานเหมือนตัวเก็บประจุแบบแปรผันหรือ ตัวเหนี่ยวนำตัวแปร ใช้ภายในระบบสายส่งไฟฟ้าสำหรับควบคุมแรงดันสาย

เหตุใดจึงเรียกว่าซิงโครนัสคอนเดนเซอร์

เมื่อซิงโครนัสมอเตอร์ที่สภาวะไม่มีโหลดถูกกระตุ้นมากเกินไป มันจะทำงานเหมือนตัวเก็บประจุเพราะมันเริ่มใช้กระแสนำที่ไม่มีโหลด ดังนั้น มอเตอร์แบบซิงโครนัสที่ถูกเร่งมากเกินไปโดยไม่มีโหลดจึงเรียกว่าซิงโครนัสคอนเดนเซอร์ มันเชื่อมต่อกับโหลดแบบขนานเพื่อปรับปรุงตัวประกอบกำลัง

ใช้คอนเดนเซอร์แบบซิงโครนัสที่ไหน

ใช้ภายในระบบส่งกำลังเพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าของสาย ใน HVDC ลม/แสงอาทิตย์ การสนับสนุนกริด การควบคุม การแก้ไขตัวประกอบกำลัง และ ตัวชดเชย WAS .

มอเตอร์ซิงโครนัสเหนี่ยวนำตัวเองหรือไม่?

มอเตอร์ซิงโครนัสไม่ใช่มอเตอร์ที่สตาร์ทเองเนื่องจากความเฉื่อยของ โรเตอร์ . ดังนั้นจึงไม่สามารถติดตามการปฏิวัติสนามแม่เหล็กของสเตเตอร์ได้ในทันที เมื่อโรเตอร์มีความเร็วซิงโครนัส ขดลวดสนามจะถูกกระตุ้นและมอเตอร์จะดึงเข้าสู่การซิงโครไนซ์

ข้อดีของการติดตั้งซิงโครนัสคอนเดนเซอร์ในระบบไฟฟ้าคืออะไร?

คอนเดนเซอร์แบบซิงโครนัสมีประโยชน์อย่างมากทั้งในระดับแรงดันส่งและจ่าย เพื่อเพิ่มเสถียรภาพและเพื่อรักษาแรงดันให้อยู่ในขีดจำกัดที่ต้องการในสภาวะโหลดที่เปลี่ยนแปลงตลอดจนสถานการณ์ฉุกเฉิน

ทำไมเครื่องซิงโครนัสจึงเป็นคอนเดนเซอร์ซิงโครนัส?

เครื่องซิงโครนัสทำงานโดยไม่มีโหลดจะนำกระแส ดังนั้น มอเตอร์ซิงโครนัสจึงทำงานโดยไม่มีโหลดที่ตื่นเต้นมากเกินไป จึงเรียกว่าซิงโครนัสคอนเดนเซอร์

ดังนั้นนี่คือ ภาพรวมของซิงโครนัสคอนเดนเซอร์ ซึ่งใช้เป็นหลักในการแก้ไขตัวประกอบกำลัง (PF) เพื่อปรับปรุง PF จากความล้าไปสู่ความนำ เนื่องจากคอนเดนเซอร์นี้ทำงานเหมือนตัวเก็บประจุแบบแปรผันหรือตัวเหนี่ยวนำแบบแปรผัน จึงถูกนำมาใช้เพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าของสายภายในระบบส่งกำลัง นี่คือคำถามสำหรับคุณ มอเตอร์ซิงโครนัสคืออะไร?