![]() ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Пуск асинхронного двигателя. Рабочие характеристики
Важное практическое значение для оценки асинхронных электродвигателей имеют их пусковые свойства. Эти свойства в основном определяются следующими величинами: пусковым током Iпуск и начальным пусковым моментом Мпуск, плавностью и экономичностью пускового процесса, длительностью пуска. В каталогах обычно указывается кратность пускового значения величины к ее номинальному значению (Iпуск/ Iном и Мпуск/Мном). Пусковые свойства асинхронного двигателя определяются особенностями его конструкции, в частности устройством ротора.
Если в уравнении вращающегося момента Если нужно, чтобы В этом случае зависимость М (s) асинхронного двигателя будет иметь максимум при s = 1 (рис. 14.25). Как только ротор начинает вращаться, уменьшается скольжение, а вместе с ним ЭДС и ток ротора, вследствие чего уменьшается вращающий момент. Чтобы двигатель продолжал развивать вращающий момент, близкий к максимальному, сопротивление пускового реостата нужно постепенно уменьшать. Наконец, когда двигатель достигает номинальной частоты вращения, пусковой реостат замыкают накоротко. Для уменьшения механических потерь и износа колец и щеток двигатели снабжаются иногда приспособлением для подъема щеток и замыкания колец накоротко. Включение добавочного резистора в цепь ротора изменяет характер зависимости вращающего момента М от скольжения s. При этом согласно
Чем больше должен быть пусковой момент, чем ближе он к максимальному моменту, тем больше будет и пусковой ток. По этой причине лишь для особо тяжелых условий пуска реостат подбирается так, чтобы пусковой момент был равен максимальному. Чтобы пусковой реостат в течение времени пуска не перегревался, его мощность должна примерно равняться мощности двигателя. Для двигателей большой мощности пусковые реостаты выполняются с масляным охлаждением. В других случаях иногда применяются очень дешевые и простые водяные реостаты. Конечно, применение пускового реостата значительно улучшает пусковые условия асинхронного двигателя, повышая пусковой момент и уменьшая пусковой ток. Но, с другой стороны, применение ротора с фазной обмоткой удорожает двигатель, усложняет его обслуживание и, наконец, несколько ухудшает cosφ и КПД двигателя. У двигателей большой мощности эта разница в КПД и cosφ незначительна и недостатками фазного ротора остаются удорожание машины, длительность и сложность управления ступенями пускового реостата. Пуск асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. В большинстве случаев применяется прямой пуск двигателей с короткозамкнутым ротором. Такой пуск исключительно прост и быстр. Необходим лишь простейший коммутирующий аппарат, например рубильник, или для двигателя высокого напряжения — масляный выключатель. При прямом пуске двигателя кратность пускового тока высока, примерно 5,5—7 (для двигателей мощностью 0,6—100 кВт при синхронной частоте вращения, т. е. при 750—3000 об/мин). Такой кратковременный пусковой ток относительно безопасен для двигателя, но вызывает изменение напряжения в сети, что может неблагоприятно сказаться на других потребителях, энергии, присоединенных к той же распределительной сети. По этим причинам номинальная мощность асинхронных двигателей, пускаемых прямым.включением, зависит от мощности распределительной сети. В мощных сетях промышленных предприятий возможен прямой пуск двигателей с короткозамкнутым ротором мощностью до 1000 кВт и даже выше, но во многих случаях эта мощность не должна превышать 100 кВт.
Улучшение пускового режима асинхронного двигателя сводится к уменьшению пускового тока, когда это необходимо, причем желательно, чтобы пусковой момент был возможно больше. Для уменьшения пускового тока можно на время понизить напряжение между выводами фазных обмоток статора, включив для этого последовательно с обмоткой статора трехфазную катушку индуктивности. Уменьшение пускового тока, создаваемое понижением напряжения на статоре, вызывает уменьшение пускового момента, пропорционального квадрату напряжения на статоре ( Понижение напряжения на статоре на время пуска можно осуществить также посредством переключения на время пуска обмотки статора, нормально работающей при соединении по схеме треугольник, на соединение по схеме звезда. Такое переключение применяется только для пуска в ход короткозамкнутых двигателей относительно малой мощности, примерно до 20 кВт. Пусковые характеристики асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором могут быть существенно улучшены, если обмотка ротора имеет двойную беличью клетку. Такой ротор снабжен двумя клетками, лежащими одна над другой: наружной — пусковой и внутренней — рабочей. Материалом стержней наружной клетки служит обыкновенно марганцовистая латунь, т. е. материал с повышенным по сравнению с медью удельным сопротивлением. Материалом стержней внутренней клетки служит медь. Кроме того, стержни внутренней клетки имеют обычно большую площадь поперечного сечения. Таким образом, активное сопротивление наружной клетки значительно больше активного сопротивления внутренней (в 4—5 раз). Обе клетки снабжены с торцевых сторон замыкающими кольцами.
В первый момент пуска двигателя (пока s = 1) частота токов в обмотке ротора равна частоте сети; в этих условиях полное сопротивление внутренней клетки обусловливается главным образом ее большим индуктивным сопротивлением рассеяния. Таким образом, при пуске двигателя в роторе имеет место явление вытеснения тока из внутренней беличьей клетки. В то же время полное сопротивление наружной клетки определяется преимущественно ее активным сопротивлением. Ток наружной клетки при пуске мало сдвинут по фазе по отношению к индуктированной в ней ЭДС; он создает большой пусковой момент, как это имеет место и у двигателя с фазным ротором при включении пускового реостата. Отношение токов наружной и внутренней клеток зависит от отношения полных сопротивлений этих клеток; обычно при. пуске ток внутренней клетки значительно меньше тока наружной. По мере разбега ротора частота токов в нем уменьшается и вместе с тем уменьшается влияние индуктивного сопротивления на распределение токов. При номинальной скорости частота токов ротора имеет значение порядка 1 Гц; в этих условиях индуктивные сопротивления рассеяния весьма малы и распределение токов между клетками ротора определяется отношением активных сопротивлений клеток. Поэтому ток наружной клетки будет меньше тока внутренней клетки, активное и полное сопротивления которой в таких условиях малы, как у обычного двигателя с короткозамкнутым ротором. Можно рассматривать зависимость М =F (s) двигателя с двойной беличьей клеткой как сумму характеристик двигателя с относительно большим активным сопротивлением обмотки ротора (рис. 14.27, кривая 1) и двигателя с относительно малым активным сопротивлением обмотки ротора (кривая 2). Таким образом, у двигателей с двойной беличьей клеткой активное сопротивление обмотки ротора в целом изменяется в зависимости от изменения скольжения — оно велико при пуске и мало при рабочем скольжении. Благодаря этому двигатель, снабженный ротором с двойной беличьей клеткой, по сравнению с обычным двигателем, имеющим короткозамкнутый ротор, развивает повышенный пусковой вращающий момент при пониженном пусковом токе. В некоторых конструкциях обе клетки изготовляются путем непосредственной заливки расплавленным алюминием пазов ротора c и d (рис. 14.27); при этом алюминий заполняет и щель между пазами верхней и нижней клеток, благодаря чему стержни проводников обеих Клеток образуют один цельный стержень фасонного сечения. Упрощенным вариантом асинхронного двигателя с двойной беличьей клеткой является двигатель с глубоким пазом.
Двигатель с глубоким пазом ротора в конструктивном отношении проще двигателя с двойной клеткой. Зато второй может быть выполнен на различные начальные моменты и на различные кратности пускового тока, что дает возможность приспосабливать этот двигатель для специальных случаев тяжелого пуска в ход. Тем не менее широко применяются двигатели с глубоким пазом. Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|