АД при пуске имеет две проблемы:
1) малый пусковой момент Мп;
2) большой пусковой ток Iп.
Если мал пусковой момент Мп, то двигатель долго разгоняется, что снижает его производительность.
Большой пусковой ток Iп плохо влияет на внешнюю сеть — возможна посадка напряжения.
При пуске АД с короткозамкнутым ротором применяют прямое включение. Напряжение сети равно номинальному напряжению АД, непосредственно подводимого к статорной обмотке.
Такой способ пуска применяют для АД с малой мощностью.
Если P>100 кВт, то пуск АД производят при пониженном напряжении.
2) АВТОТРАНСФОРМАТОРНЫЙ СПОСОБ ПУСКА
Автотрансформатор (АТ) подключают к обмотке статора
В момент пуска ,
где kA — коэффициент трансформации АТ.
.
Следовательно пусковой ток уменьшается в kA 2 раз.
Отметим, что поскольку , следовательно пусковой момент также уменьшается в kA 2 раз.
Поэтому такой способ пуска возможен только при пуске АД без нагрузки, т.е. на холостом ходу.
3) ПУСК ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕМ ОБМОТКИ СТАТОРА
СО ЗВЕЗДЫ НА ТРЕУГОЛЬНИК
Если в процессе работы АД обмотка статора должна быть соединена треугольником, то во время пуска ее соединяют звездой.
При этом напряжение АД уменьшается в раз, а пусковой ток и пусковой момент понижаются в 3 раза.
В положении 1 обмотка статора соединена звездой при пуске. Когда скорость АД примерно равна номинальной, то рубильник переключают в положение 2.
4) ПУСК АД С ФАЗНЫМ РОТОРОМ
Для улучшения пусковых характеристик АД выполняют с фазным ротором (см. схему в начале лекции 13).
Пуск АД с фазным ротором производят вручную или автоматически.
Ручной пуск осуществляют с помощью пускового реостата. При заданном моменте Мпер переход с одной характеристики на другую происходит в момент исключения соответствующей ступени реостата (его сопротивление уменьшается).
При пуске АД сопротивление пускового реостата Rд2 выбирается так, чтобы пусковой ток не превышал допустимого значения и чтобы пусковой момент АД был равен максимальному.
Затем выводится первая ступень пускового реостата и его сопротивление уменьшается до величины Rд1. При этом двигатель переходит на следующую характеристику и т.д. до полного вывода пускового реостата Rд=0.
Введение реостата в цепь ротора позволяет:
1) уменьшить пусковой ток двигателя;
2) увеличить пусковой момент двигателя.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: Только сон приблежает студента к концу лекции. А чужой храп его отдаляет. 8955 — | 7623 — или читать все.
91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.
Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно
Пуск непосредственным включением в сеть (рис. 15.3). Этот способ пуска, отличаясь простотой, имеет существенный недостаток: в момент подключения двигателя к сети в обмотке статора возникает большой пусковой ток, в 5—7 раз превышающий номинальный ток двигателя. При небольшой инерционности исполнительного механизма частота вращения двигателя быстро достигает установившегося значения и пусковой ток также быстро спадает, не вызывая перегрева обмотки статора. Но такой значительный бросок тока в питающей сети может вызвать в ней заметное падение напряжения. Однако этот способ пуска благодаря своей простоте получил наибольшее применение для двигателей
Рис. 15.3. Схема непосредственного включения в сеть (а) и графики изменения тока и момента при пуске (б) асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
мощностью до 38—50 кВт и более (при достаточном сечении жил токоподводящего кабеля). При необходимости уменьшения пускового тока двигателя применяют какой-либо из способов пуска короткозамкнутых двигателей при пониженном напряжении.
Пуск при пониженном напряжении. В соответствии с (15.1) пусковой ток двигателя пропорционален подведенному напряжению U1, уменьшение которого вызывает соответствующее уменьшение пускового тока. Существует несколько способов понижения подводимого к двигателю напряжения. Рассмотрим некоторые из них.
Для асинхронных двигателей, работающих при соединении обмоток статора треугольником, можно применить пуск переключением обмотки статора со звезды на треугольник (рис. 15.4, а). В момент подключения двигателя к сети переключатель ставят в положение «звезда», при котором обмотка статора оказывается соединенной в звезду. При этом фазное напряжение на статоре понижается в раз. Во столько же раз уменьшается и ток в фазных обмотках двигателя (рис. 15.4, б). Кроме того, при соединении обмоток звездой линейный ток равен фазному, в то время как при соединении этих же обмоток треугольником линейный ток больше фазного в раз. Следовательно, переключив обмотки статора звездой, мы добиваемся уменьшения линейного тока в () 2 = 3 раза.
Рис. 15.4. Схема включения (а) и графики изменения момента и тока (фазного) при пуске (б) асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором переключением обмотки статора со звезды на треугольник
После того как ротор двигателя разгонится до частоты вращения, близкой к установившейся, переключатель быстро переводят в положение «треугольник» и фазные обмотки двигателя оказываются под номинальным напряжением. Возникший при этом бросок тока до значения I / пΔ является незначительным.
Рассмотренный способ пуска имеет существенный недостаток — уменьшение фазного напряжения в раз сопровождается уменьшением пускового момента в три раза, так как, согласно (13.19), пусковой момент асинхронного двигателя прямо пропорционален квадрату напряженияU1. Такое значительное уменьшение пускового момента не позволяет применять этот способ пуска для двигателей, включаемых в сеть при значительной нагрузке на валу.
Описанный способ понижения напряжения при пуске применим лишь для двигателей, работающих при соединении обмотки статора треугольником. Более универсальным является способ с понижением подводимого к двигателю напряжения посредством реакторов (реактивных катушек — дросселей). Порядок включения двигателя в этом случае следующий (рис. 15.5, а). При разомкнутом рубильнике 2 включают рубильник 7. При этом ток из сети поступает в обмотку статора через реакторы Р, на которых происходит падение напряжения jхр (где хр — индуктивное сопротивление реактора, Ом). В результате на обмотку статора подается пониженное напряжение
После разгона ротора двигателя включают рубильник 2 и подводимое к обмотке статора напряжение оказывается номинальным.
Недостаток этого способа пуска состоит в том, что уменьшение напряжения в U / 1/ U1ном
Рис. 15.5. Схемы реакторного (а) и автотрансформаторного (б) способов пуска асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором
раз сопровождается уменьшением пускового момента Мп в (U / 1/ U1ном) 2 раз.
При пуске двигателя через понижающий автотрансформатор (рис. 15.5, б) вначале замыкают рубильник 1, соединяющий обмотки автотрансформатора звездой, а затем включают рубильник 2 и двигатель оказывается подключенным на пониженное напряжение U / 1 . При этом пусковой ток двигателя, измеренный на выходе автотрансформатора, уменьшается в КА раз, где КА — коэффициент трансформации автотрансформатора. Что же касается тока в питающей двигатель сети, т. е. тока на входе автотрансформатора, то он уменьшается в К 2 А раз по сравнению с пусковым током при непосредственном включении двигателя в сеть. Дело в том, что в понижающем автотрансформаторе первичный ток меньше вторичного в КА раз и поэтому уменьшение пускового тока при автотрансформаторном пуске составляет КАКА = К 2 А раз. Например, если кратность пускового тока асинхронного двигателя при непосредственном его включении в сеть составляет Iп/I1ном = 6 , а напряжение сети 380 В, то при автотрансформаторном пуске с понижением напряжения до 220 В кратность пускового тока в сети I / п/ I1ном = 6/ (380/220) 2 = 2 .
После первоначального разгона ротора двигателя рубильник 1 размыкают и автотрансформатор превращается в реактор. При этом напряжение на выводах обмотки статора несколько повышается, но все же остается меньше номинального. Включением рубильника 3 на двигатель подается полное напряжение сети. Таким образом, автотрансформаторный пуск проходит тремя ступенями: на первой ступени к двигателю подводится напряжение U1= (0,50÷0,60)U1ном, на второй —U1= (0,70÷0,80)U1номи, наконец, на третьей ступени к двигателю подводится номинальное напряжениеU1ном.
Как и предыдущие способы пуска при пониженном напряжении, автотрансформаторный способ пуска сопровождается уменьшением пускового момента, так как значение последнего прямо пропорционально квадрату напряжения. С точки зрения уменьшения пускового тока автотрансформаторный способ пуска лучше реакторного, так как при реакторном пуске пусковой ток в питающей сети уменьшается в U / 1/ U1ном раз, а при автотрансформаторном — в (U / 1/ U1ном) 2 раз. Но некоторая сложность пусковой операции и повышенная стоимость пусковой аппаратуры (понижающий автотрансформатор и переключающая аппаратура) несколько ограничивают применение этого способа пуска асинхронных двигателей.
Для пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором применяются следующие способы:
· пуск при пониженном напряжении питания.
40.2.1. Прямое включение
Прямое включениеасинхронного двигателя в сеть является наиболее простым способом пуска двигателя. В то же время в этом случае обмотки статора и ротора двигателя обтекаются большим пусковым током (током КЗ), равным 4—7-кратному значению номинального. Поэтому очень важно, чтобы время пуска двигателя было при этом как можно меньшим. Такой метод пуска применяется для небольших двигателей, или для двигателей, приводящих во вращение небольшие механические нагрузки.
40.2.2. Пуск при пониженном, напряжении
Пуск при пониженном напряжении питания осуществляется обычно в тех случаях, когда прямой пуск не допускается по условиям работы сети.
Обычно применяют один из четырех способов пуска при пониженном напряжении:
- двигателя через понижающий автотрансформатор;
- переключение обмотки статора со звезды на треугольник;
- включение двигателя через полупроводниковый регулятор напряжения.
Во всех этих случаях снижение напряжения ведет не только к пропорциональному уменьшению пускового тока (положительный эффект), но и к резкому (квадратичному) уменьшению пускового момента (отрицательный эффект).
а) Пуск асинхронного двигателя через автотрасформатор
На рис.40.1. показана схема пуска асинхронного двигателя через автотрансформатор.
Рис.40.1. Пуск асинхронного двигателя с помощью автотрансформатора
Уменьшения напряжения при пуске можно достигать включением между сетью и двигателем понижающего автотрансформатора Т (рис. 40.1). При пуске сначала замыкают рубильник QS1, и пониженное напряжение попадает на обмотки двигателя. По достижении ротором достаточной частоты вращения замыкают рубильник OS2, шунтируя автотрансформатор так, что полное напряжение сети попадает на обмотки двигателя.
б) Пуск с переключением обмоток статора со звезды на треугольник
К способам пуска с понижением напряжения можно отнести также пуск с переключением обмоток статора со звезды на треугольник (рис. 40.2).
Рис.40.2. Схема пуска двигателя с переключением обмоток со звезды на треугольник
В режиме пуска переключатель QS находится в положении , причем обмотка статора включена по схеме звезды. После того как ротор достигнет установившейся частоты вращения, переключатель необходимо перевести в положение и обмотки статора будут включены по схеме треугольника.
При данном способе пуска фактически снижается напряжение, подводимое к каждой фазе двигателя, поскольку при одинаковом напряжении сети фазное напряжение в схеме звезды в раз меньше, чем в схеме треугольника. Пусковой ток в сети при соединении обмотки статора и звезду снижается в раза по сравнению с пусковым током при соединении в треугольник. Однако пусковой момент, пропорциональный квадрату напряжения, снижается в 3 раза.
Дата добавления: 2014-12-24 ; просмотров: 15408 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ