5. Расчёт и построение статических пуско-регулировочных механических характеристик

Определение максимального и минимального нагрузочного момента на валу двигателя

;

.

Определяем номинальный ток двигателя

.

Определяем внутреннее сопротивление фазы ротора:

,

где , тогда .

Определяем масштаб сопротивлений

,

где - участок, соответствующий полному сопротивлению.

Из пуско-регулировочных характеристик (см.рис.3) определяем, что пусковой реостат имеет 3 секции.

Определение сопротивление трех секций на основе данных с рис 3.6 ( измеряем):

Построение искусственных пуско-регулировочных характеристик проводим следующим образом. Первую нулевую характеристику, соответствующую полному пусковому сопротивлению в главной цепи строим по точкам и ; Нм /3/.

Задаемся нижним пределом пускового момента в расчёте, что и при выбранном значении разгон двигателя по мере отключения секций реостата будет происходить с одинаковыми колебаниями пускового момента.

Проводим через точки а, в, определяющие принятые границы пускового момента, ас, вд параллельные от координат, до пересечения горизонтальной прямой ос.

Вторую и последующие пусковые характеристики строим на основе следующих соображений: после включения двигателя в сеть увеличение частоты вращения его ротора, в цепь которого все секции нулевого реостата, и изменение вращающегося момента происходят по закону, характеризующему прямой оа. Когда вращающий пусковой момент уменьшится до принятого нижнего предела, а частота вращения ротора достигнет значения n₂, характеризуемого точки пересечения прямых оа, вд (точка А), первая секция пускового реостата должна быть выключена. Её выключение приведет к повторному возрастанию тока в якоре, а вместе с ним и вращающего момента. Оставшиеся секции пускового реостата должны ограничивать ток до значения, определяющего вращающим моментом при частоте вращения n₂.

Дальнейшее увеличение частоты вращения ротора и изменение вращающего момента происходит по закону, характеризуемому второй пусковой характеристикой (если она есть), которую следует провести через точки о_1, n, когда частота вращения ротора и развиваемый им вращающий момент достигнет значений, характеризуемых ординатой точки пересечения прямой о1п с прямой вд (точка п), должна быть выключена вторая секция реостата и т.д.

После выключения последней секции реостата двигателя работа будет определяться его естественной механической характеристикой.

6. Составление и описание принципиальной схемы автоматического управления пуском асинхронного электродвигателя с фазным ротором

Пусковой реостат имеет три секции. На рис. 4 изображена электрическая принципиальная схема управления пуском асинхронного электродвигателя с фазным ротором /3/.

Приняты следующие обозначения:

Л - намагничивающая катушка, главные блокировочные контакты, трехполюсного линейного контактора, с помощью которого обмотка статора двигателя подключается к сети.

1 РМ, 2 РМ - намагничивающие катушки и блокировочные контакты , разрывающие цепь катушки контактора Л в том случае, если ток хотя бы одной из фаз обмотки статора превысит допустимое значение;

R_1, R_2, R₃ – ступени пускового реостата;

1РУ, 2РУ, 3РУ – намагничивающие катушки и блокировочные контакты реле ускорения;

РБ – намагничивающая катушка и блокировочный контакт реле блокировки, обеспечивающего некоторую выдержку времени, для того чтобы ток в цепи ротора достиг значения, при котором реле ускорения открывает свои размыкающие контакты:

1У, 2У, 3У - намагничивающие катушки, главные и блокировочные контакты контуров ускорения, главные контакты которых шунтируют ступени пускового реостата.

Последовательность срабатывания (отключения) контактов 1 РУ, 2 РУ, 3 РУ достигается настройкой, которая выполняется в соответствии с неравенством: .

При значениях токов в цепи ротора, близким к точкам уставок реле ускорения, возможны вибрации подвижных частей магнитопроводов, а вместе с ними и контактов контакторов 1 РУ, 2 РУ, 3 РУ, что не способствует нормальному включению контакторов 1У, 2У, 3У. Во избежание этого блок-контакты контакторов 1У, 2У, 3У шунтируют соответственно блок-контактами контакторов 1У, 2У, 3У.