28. Основные характеристики трехфазных асинхронных электродвигателей. Способы пуска и регулирования частоты вращения. Реверсирование и способы электрического торможения асинхронных электродвигателей.
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АД
1. МЕХАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Механической характеристикой называют зависимость частоты вращения ротора от величины нагрузки на валу двигателя: n2 (M нагр). М нагр – тормозной момент нагрузки на валу АД.
При увеличении нагрузки на вал электродвигателя от холостого хода до номинальной частота вращения n2 несколько снижается (на 3..7%). - механическая характеристика имеет слабо падающий вид при увеличении нагрузки. Другими словами, частота вращения АД слабо зависит от нагрузки, поэтому такая характеристика называется жесткой.
М пуск – пусковой момент АД (точка пуска).
М н1 и М н2 - тормозной момент нагрузки (Н1 и Н2), приложенный к валу АД при пуске.
Если пусковой момент АД превышает момент нагрузки М пуск > М н1 , то при включении АД в сеть происходит запуск и разгон электрического привода.
Если пусковой момент АД меньше, чем момент нагрузки М пуск < М н2 , то при включении АД в сеть запуска двигателя не происходит, т.е. ротор АД остаётся неподвижным. При этом АД находится в режиме короткого замыкания, что может привести к быстрому перегреву и выходу двигателя из строя.
Точка максимального момента разделяет зависимость М(n) или M(s) на устойчивую и неустойчивую части и определяет перегрузочную способность АД – λ max = М max / М ном. Если тормозной момент нагрузки М Н, приложенный к валу АД, по какой либо причине становится больше максимального, то происходит останов работающего АД (так наз. «опрокидывание двигателя») и возникновение режима короткого замыкания АД.
2. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ (ЭКОНОМИЧЕСКИЕ) ХАРАКТЕРИСТИКИ: зависимости КПД и коэффициента мощности (КМ cos φ) от мощности нагрузки на валу ЭД η (P2); cos φ (P2)
Способы пуска асинхронного двигателя
В момент пуска любого электрического двигателя (АД, ДПТ, СД), когда ротор неподвижен n2 = 0, а обмотка статора включена в сеть, двигатель находится в самом тяжелом (аварийном) режиме - в режиме короткого замыкания. Поэтому рекомендуется избегать частых пусков электрического двигателя , а сам процесс пуска и разгона двигателя до номинального режима не должен быть длительным.
В зависимости от мощности АД используют два способа пуска:
1) Прямой пуск
Используется для АД малой мощности: обмотка статора АД с помощью простейшей аппаратуры (контактор, пускатель) включается в питающую сеть на номинальное напряжение.
Достоинства: - способ очень прост, дешев, экономичен, не требует специальной аппаратуры.
Недостатки:
- сравнительно небольшой пусковой момент - кратность пускового момента: М пуск / М ном ≈ 1,4 - 1,8;
- очень большой пусковой ток – кратность пускового тока I пуск / I ном ≈ 4 - 6.
В результате большого пускового тока происходят:
- дестабилизация питающего напряжения (в момент пуска напряжения сети кратковременно снижается);
- большие электрические и тепловые перегрузки питающей сети, пусковой аппаратуры и самого двигателя;
- возникают сильные динамические (ударные) нагрузки на вал двигателя и передаточные устройства.