Стартиране на мотор с навит ротор

Стартовите свойства на асинхронния двигател зависят от характеристиките на неговата конструкция, по -специално от роторното устройство.

Стартирането на асинхронен двигател е придружено от преходен процес на машината, свързан с преминаването на ротора от състояние на покой в ​​състояние на равномерно въртене, при което въртящият момент на двигателя балансира момента на силите на съпротивление върху вала на машината.

При стартиране на асинхронен двигател се наблюдава повишен разход на електрическа енергия от захранващата мрежа, която се изразходва не само за преодоляване на спирачния момент, приложен към вала и покриване на загубите в самия асинхронен двигател, но и за съобщаване на определена кинетична енергия към движещите се връзки на производствената единица. Следователно при стартиране асинхронният двигател трябва да развие увеличен въртящ момент.

За асинхронен двигател с ротор начален въртящ момент, съответстващ на приплъзване сn = 1, зависи от активните съпротивления на регулируемите резистори, въведени във веригата на ротора.

Ориз. 1. Стартиране на трифазен асинхронен двигател с намотан ротор: а — графики на зависимостта на въртящия момент на двигател с навит ротор от приплъзване при различни активни съпротивления на резистори в роторната верига, б — верига за свързване резистори и затварящи контакти за ускорение към веригата на ротора.

И така, при затворени ускорителни контакти U1, U2, т.е.при стартиране на асинхронен двигател с късо съединение на плъзгащи пръстени, началният начален въртящ момент Mn1 = (0,5 -1,0) Mnom и началният пусков ток Азn = (4.5 — 7) Азном и още.

Малък начален въртящ момент на асинхронен електродвигател с намотан ротор може да е недостатъчен за задвижване на производствена единица и последващото й ускорение, а значителен стартов ток ще доведе до повишено нагряване на намотките на двигателя, което ограничава честотата на превключването му, и в мрежи с ниска мощност води до нежелан за работата на други приемници временен спад на напрежението. Тези обстоятелства може да са причината, която изключва използването на асинхронни двигатели с навит ротор с голям стартов ток за задвижване на работни механизми.

Въвеждането на регулируеми резистори в роторната верига на двигателя, наречени пускови резистори, не само намалява първоначалния пусков ток, но в същото време увеличава първоначалния начален въртящ момент, който може да достигне максималния въртящ момент Mmax (ориз. 1, а, крива 3), ако критичното приплъзване на роторния двигател с фазово навиване

скр = (R2 ‘+ Rд’) / (X1 + X2′) = 1,

където Rд’ — активно съпротивление на резистора във фазата на намотката на ротора на двигателя, намалено до фазата на намотката на статора. По -нататъшното увеличаване на активното съпротивление на пусковия резистор е непрактично, тъй като води до отслабване на началния начален въртящ момент и излизане на точката на максимален въртящ момент в областта на приплъзване s> 1, което изключва възможността за ускоряване на ротор.

Необходимото активно съпротивление на резисторите за стартиране на двигател с фазов ротор се определя въз основа на изискванията за стартиране, които могат да бъдат леки, когато Mn = (0,1 — 0,4) Мном, нормално, ако Mn — (0,5 — 0,75) Mn, и тежко при Mn ≥ Аз.

За да се поддържа достатъчно голям въртящ момент с роторен двигател с фазово навиване по време на ускоряване на производствена единица, за да се намали продължителността на преходния процес и да се намали нагряването на двигателя, е необходимо постепенно да се намали активното съпротивление на пусковите резистори . Допустима промяна на въртящия момент при ускорение M (t) определени от електрически и механични условия, ограничаващи границата на върховия въртящ момент M> 0,85Mmax, моментът на превключване M2 >> Ms (фиг. 2), както и ускорение.

Ориз. 2. Стартови характеристики на трифазен асинхронен двигател с навит ротор

Включването на пусковите резистори се осигурява чрез последователно включване на ускорителите Y1, Y2 съответно на моменти t1, t2 се брои от момента на стартиране на двигателя, когато по време на ускорението въртящият момент M става равен на момента на превключване M2. Поради това по време на цялото стартиране всички пикови моменти са еднакви и всички моменти на превключване са равни помежду си.

Тъй като въртящият момент и токът на асинхронния двигател с намотан ротор са взаимно свързани, е възможно да се зададе границата на върховия ток по време на ускорение на ротора I1 = (1,5 — 2,5) Азном и превключващ ток Аз2, който трябва да осигури момента на превключване M2 > М.° С.

Изключването на асинхронни двигатели с навит ротор от захранващата мрежа винаги се извършва с късо съединение на роторната верига, за да се избегне появата на пренапрежения във фазите на намотката на статора, които могат да надвишат номиналното напрежение на тези фази с 3 — 4 пъти, ако веригата на ротора е отворена в момента на спиране на двигателя.

Ориз. 3. Схема на свързване на намотките на двигателя с фазов ротор: а — към захранващата мрежа, б — ротор, в — върху клемната платка.

Ориз. 4. Стартиране на двигателя с фазов ротор: а — превключваща верига, б — механични характеристики