3.5.2. Пуск синхронного двигателя

Синхронный двигатель развивает вращающий момент

только при условии, что его ротор вращается синхронно с вра-щающимся магнит­ным полем. В неподвижном состоянии вращающий момент отсутствует. Для обеспечения возможности разгона ротор снабжается пусковой коротко-замкнутой об-моткой. Стержни этой обмотки укладываются в пазах полюсных наконечников и соединяются короткозамыкающими кольцами. Включением обмотки статора в сеть двигатель пускается в ход как асинхронный с короткозамкнутым ротором. Пусковой мо­мент, создаваемый взаимодействием магнитного потока статора и токов в короткозамкнутой обмотке ротора, разгоняет ротор. При достиже­нии «подсинхронной» скорости, составляющей 95—98% от синхронной, в обмотку возбуждения ротора по­дается постоянный ток и двигатель втяги-вается в синхронизм. Меха­ническая характеристика синхрон­ного двигателя в процессе пуска имеет две характерные точки:

1. пусковой вращающий момен М_пуск, развиваемый при неподвиж­ном состоянии (скольжение s = 1);

2. входной, или подсинхронный, момент М_вх, развиваемый двига­телем при 95% синхронной скоро­сти (скольжение s ≈ 0,05).

В зависимости от условий работы и назначения при-вода требуются различное соотношение между этими моментами и различные их величины. Чем больше сопротивление пусковой обмотки, тем больше крити­ческое скольжение, при котором имеет место максимум момента. Со­ответственно изменяется

97

также пусковой момент при s = 1 и входной момент при s = 0,05, величина которого существенна с точки зрения условий вхождения в синхронизм. Чем больше входной момент, тем большей скорости может достичь двигатель в асинхронном режиме и тем, следовательно, легче ему втянуться в синхронизм. Как видно из рис. 3.52, увеличивая пусковой момент, мы одновременно умень­шаем входной, и наоборот. Поэтому, выбирая синхронный двигатель для привода какой-либо конкретной рабочей машины, следует стремиться к согласованию пусковых характеристик двигателя с характе­ристиками рабочей машины М_с = f(п).

.

Рис. 3.52. Пусковые механические характеристики СД

На время пуска обмотка возбуждения замыкается на активное сопротивление R_раз = 5R_в во избежание возникновения в ней больших ЭДС. Для обеспечения ввода СД в синхронизм необходимо, чтобы входной момент был больше статического момента M_c.

98

3.5.3. Режимы торможения сд

Торможение синхронных двигателей может быть осу-ществлено двумя способами: 1) противовключением как асинхронного и 2) в ре­жиме динамического торможения, при котором обмотка статора воз­бужденной машины замыкается на сопротивления. Работа в режиме гене­ратора с рекуперацией энер- гии в сеть возможна лишь при синхронной скорости, а потому - для остановки механизма практического значения иметь не мо-жет.

Торможение противовключением используется весьма редко. Ему сопутствуют значительные толчки тока в питающей сети, превосходя­щие значения тока при пуске, сильный нагрев пусковой обмотки. Вследствие низкого соз φ тормозной момент получается малым.

Более распространенным способом торможения синхрон-ных дви­гателей является динамическое торможение. Расход энергии в этом случае значительно меньше, чем в случае противовключения. Интен­сивность торможения зависит от величины сопротивления, на которое замкнута обмотка статора. Торможение получается более эффективным, если цепь возбуждения питается не от собственного возбудителя, а от отдельного источника постоянного тока.