Пуск синхронного двигателя в функции скорости

При пуске синхронный двигатель сначала разгоняется до подсинхронной скорости (примерно 0,95 от синхронной), работая в асинхронном режиме. Необходимый момент двигатель развивает с помощью пусковой обмотки, установленной на роторе. Основная же обмотка ротора на время пуска отключается контактором КМ от постороннего источника постоянного напряжения (возбудителя) и подключается к разрядному резистору R_Р (рис. 1.5). Это делается, чтобы устранить опасные для изоляции пере­напряжения, которые возникают при больших скольжениях в разомкнутой обмотке ротора. Обычно сопротивление разрядного резистора выбирают в 8...10 раз больше сопротивления обмотки ротора двигателя. Контроль скорости при пуске осуществляет реле промежуточное КТ, подключенное через вентиль VD на часть сопротивления разрядного резистора R_Р.

В первый момент пуска, когда скольжение двигателя и падение напряжения на R_Р велики, реле КТ втягивается, запрещая срабатывание КМ. По мере разгона двигателя напряжение на катушке КТ понижается. Реле настраивается так, чтобы оно отпадало при подсинхронной скорости. При этом включается контактор КМ, который подает полное напряжение возбуждения на обмотку ротора.

Так как на подсинхронной скорости частота напряжения в роторе составляет 2...3 Гц, есть опасность вибрационной работы реле КТ. Чтобы ее исключить, реле КТ выбирают с выдержкой времени установкой короткозамкнутой гильзы на ярмо его магнитопровода. В этом случае магнитный поток реле спадает пропорционально среднему (а не мгновенному) значению тока в катушке, обеспечивая четкую работу схемы.

 Почему с целью полного устранения перенапряжений на обмотке ротора синхронного двигателя при его пуске нельзя установить R_Р = 0?

 Номинальное напряжение на обмотке синхронного двигателя составляет 50 В. При пуске амплитудное значение напряжения на кольцах ротора составило 150 В. Величина сопротивления разрядного резистора по сравнению с активным сопротивлением обмотки возбуждения двигателя R_Р = 9,0 R_ОВД. Определите величину постоянной времени обмотки возбуждения ротора. Какую роль играет индуктивность обмотки возбуждения синхронного двигателя в ослаблении (или усилении?) перенапряжений при пуске?

Разгон двигателя постоянного тока до скорости выше основной в функции тока якоря

В релейно-контакторных электроприводах постоянного тока с двухзонным регулированием скорости разгон (и регулирование скорости) двигателя до основной скорости осуществляется изме­нением напряжения на якоре переключе­нием ступеней пускового реостата контакторами ускорения КМ1, КМ2 и КМ3, а выше основной изменением тока возбуждения введением регулируемого резистора (шунтового реостата R4) в цепь обмотки возбуждения (рис. 1.6).

До основной скорости контактор управления полем КМ4 замкнут через блок-контакт реле контроля ускорения КТ. Это обеспечивает работу двигателя при полном магнитном потоке и, следовательно, меньших то­ках в якорной цепи. Когда при пуске двигатель разгонится до основной скорости (это фиксируется срабатыванием послед­него контактора ускорения КМ3), реле КТ и за ним контактор КМ4 отпадают, а в цепь обмотки неза­висимого возбуждения двигателя вводится реостат R4, сопротивление которого задается положением его ползуна. Вследствие этого ток и поток возбуждения ослабляются, что вызывает повышение скорости вращения двигателя.

При неблагоприятном сочетании параметров: большом диапазоне ослабления потока, значительной величине момента инерции привода, малой электромагнитной постоянной времени цепи возбуждения двигателя, – резкое введение реостата R4 может вызвать бросок тока якоря больше допустимой величины. Требуется, чтобы схема управления ограничила в этом случае ток якоря при разгоне электропривода.

Если при введении реостата R4 ток якоря двигателя достигнет величины тока втягивания реле управления полем KA, то последнее своим нормально открытым контактом включает контактор КМ4, закорачивающий реостат R4. Это вызовет увеличение потока возбуждения, снижение тока якоря и уменьшение ускорения двигателя. После снижения тока якоря до тока величины тока отпадания реле КА отключается контактор КМ4, благодаря чему происходит повторное ослабление потока возбуждения, и ускорение двигателя увеличится.

Во время разгона двигателя выше основной скорости включение и отключение реле КА и контактора КМ4 могут повторяться несколько раз (вибрационный режим работы этих аппаратов). При этом ток якоря колеблется в коридоре, ограниченном уставками втягивания и отпадания реле КА. Чтобы снизить ширину токового коридора, реле КА выполняют с максимально возможным коэффициентом возврата (0,80...0,85).

При динамическом торможении двигателя с высокой скорости нельзя сразу включать контактор КМ4 по условиям коммутации двигателя и из-за опасности увеличения его ЭДС до недопустимой величины. Тогда торможение осуществляется в две ступени: сначала с ослабленным потоком, для чего реле КТ выполняется с выдержкой времени, а затем после отпадания реле КТ – с полным потоком двигателя.

 В установившихся режимах двигатель с полным потоком возбуждения (контактор КМ4 втянут) поддерживает основную скорость, а с ослабленным (когда КМ4 отпадает)  повышенную. Почему же при работе рассматриваемой схемы происходит разгон двигателя как на отрезках времени, когда контактор КМ4 отпадает, так и на отрезках времени, когда КМ4 втягивается?

 Оцените предельную величину возможного броска тока якоря при ослаблении потока, если при работе двигателя на основной характеристике в номинальной точке статическое падение скорости по сравнению с режимом идеального холостого хода составляет 5%, а диапазон ослабления потока  50%.