28). Способы пуска ад

Проблемы пуска: большой пусковой ток, малый пусковой момент.

Ток ротора I₂ определяется из соотношения

E

соответственно пусковой и номинальный токи ротора.

3U R1²ф 2′

M =; ω₀S  R2′ ² + X_k2 

 S  

3U R12ф 2′

M_п ⁼ 2 2 ;

ω₀ ^(R₂′) + X_k 

Mп < M max .

Применяются следующие способы пуска: прямой пуск, пуск при пониженном напряжении, пуск при введении в цепь ротора добавочных активных сопротивлений.

Прямой пуск. Применяется при пуске двигателей в мощных сетях. Никаких мер по повышению пускового момента и понижению пускового тока не предусмотрено.

Пуск при пониженном напряжении. С целью понижения пускового тока на время пуска понижают напряжение питания в слабых сетях.

Рассмотрим два варианта пуска двигателя при пониженном напряжении. Вариант I – пуск при введении в цепь статора добавочных сопротивлений (рис. 3.25). На время пуска К разомкнуты, после пуска – замкнуты. При разомкнутых К ↑ R →↓ I_п .

Рис. 3.25. Схема пуска двигателя (а) и механические характеристики АД (б). Вариант I

(1 – К разомкнуты; 2 – R_д = 0, К замкнуты)

Вариант II – пуск двигателя при переключении обмоток статора на время пуска с соединения треугольником на соединение звездой (рис. 3.26).

В момент пуска переключатель находится в правом положении и обмотки статора соединяются в звезду. После пуска переключатель устанавливают в левое положение и обмотки статора соединяются в треугольник. Анализ трехфазной цепи показывает, что при соединении обмоток статора в звезду потребляемый из сети ток будет в 3 раза меньше, чем при соединении в треугольник.

≈U

Рис. 3.26. Схема пуска двигателя (а) и механические характеристики АД (б). Вариант II

Недостатком обоих методов является уменьшение пускового момента за счет понижения напряжения на статоре.

Пуск при введении в цепь ротора добавочных активных сопротивлений. На время пуска в цепь ротора вводятся добавочные сопротивления, которые по мере разгона выводятся (рис. 3.27).

Процесс пуска происходит при изменении вращающего момента в пределах [M1…M2]. Переключение контактов «К» происходит в точке М = М1.

Метод позволяет решить обе проблемы пуска, т.е. уменьшить пусковой ток за счет повышения сопротивления цепи и повысить пусковой момент. Такой способ пуска возможен только для двигателя с фазным ротором.

Рис. 3.27. Схема пуска двигателя при введении в цепь ротора добавочных активных сопротивлений (а) и механические характеристики АД (б): 1 – К₁ и К₂ замкнуты, R_Д = 0; 2 – К₁ разомкнуты, К₂ – замкнуты, R_д = R_д2; 3 – К₁ и К₂ разомкнуты, R_д = R_д1 + R_д2

29) Способы регулирования скорости АД Преобразуем выражение для скольжения:

S = n⁰ − n² ⇒ n₂ = n₀ (1− S) ; n₂ = 60 f (¹− ^S) , n₀ p

где р – число пар полюсов.

Согласно полученному выражению возможны следующие способы регулирования скорости n₂:

• регулирование скорости за счет изменения числа пар полюсов;

• изменением частоты тока;

• введением в ротор добавочных сопротивлений.

Регулирование скорости за счет изменения числа пар по-

люсов (рис. 3.30). Число пар полюсов p = ^k ; где k – количество

3

катушек в статоре.

Обмотки в статоре делятся на полуобмотки, которые включаются либо последовательно, либо параллельно. За счет

этого изменяется число пар полюсов и, следовательно, скорость вращения магнитного поля и скорость ротора: P ↑⇒ n₂ ↓. Недостатки этого метода:

• усложняется конструкция двигателя;

• возможно только ступенчатое регулирование в сторону уменьшения скорости от 3000 об/мин.

Рис. 3.30. Механические характеристики двигателя при

регулировании скорости за счет изменения числа парполюсов р

Регулирование скорости за счет изменения частоты питающего напряжения (рис. 3.31). Изменение частоты питающего напряжения приводит к изменению скорости вращения магнитного поля n0, а следовательно, и скорости ротора: f ↑⇒ n2 ↑. Метод позволяет плавно регулировать частоту вращения ротора в широких пределах. Рис. 3.31. Структурная схема (а) и механические характеристики АД (б) при регулировании скорости изменением частоты сети (ЧП – частотный преобразователь) Недостаток метода – необходимость применения дорогостоящего частотного преобразователя.

Регулирование скорости за счет введения в цепь ротора добавочных сопротивлений (рис. 3.32). В цепь фазного ротора вводятся добавочные сопротивления R_д (как при пуске).

↑ R_д ⇒↓ n.

Метод позволяет плавно регулировать скорость в сторону ее уменьшения.

Рис. 3.32. Механические характеристики двигателя

при регулировании скорости введением в цепь ротора R_Д

Недостаток метода – большие потери энергии в добавочных активных сопротивлениях. Вывод: плавное регулирование скорости в широких пределах в асинхронных двигателях затруднительно, что является основным недостатком асинхронных двигателей. 3.2.12. Тормозные режимы работы АД Тахограмма работы электропривода представлена на рис. 3.33, где I – разгон; II – время технологической операции; III – торможение. Рис. 3.33. Тахограмма работы электропривода Чем меньше время разгона и торможения, тем выше про-

изводительность труда.

Рис. 3.34. Тормозные режимы работы: