2.10. Пуск асинхронных двигателей

Основной задачей пуска АД является увеличение Ми ограничение I. Эта задача решается по-разному, в зависимости от типа АД.

А). Двигатель с фазным ротором.

При пуске в цепь ротора через щетки и кольца вводится реостат, соединенный ''звездой''. По мере разгона реостат выводится, (контактирующая планка переходит из правого положения в левое) и роторная обмотка замыкается накоротко специальным устройством.

Изобразим механические характеристики при разных значениях R_P на фазу (R_P =R, R_P =,R_P =0) и проследим по ним процесс пуска АД. Последовательность пуска показана точками: 1→2→3→4→5→6. Переход из ''2'' в ''3'' и из ''4''в ''5'' происходит без потери скорости за счет инерции маховых масс.

Введение R в цепь фазного ротора дает не только увеличение M_n и плавность пуска, но и ограничение I_n(меньшему I₂ соответствует меньший I₂). Здесь задача пуска решается полностью.

Б). АД с короткозамкнутым ротором.

Введение активного сопротивления в К.З. ротор не возможно, поэтому механическая характеристика остается неизменной во все время пуска. В этом случае применяются следующие способы пуска:

1). Непосредственное включение в сеть – когда мощность АД составляет небольшую часть установленной мощности предприятия (цеха). При этом:

I_n =(5-7)I_н; .

2). Автотрансформаторный пуск – применяется тогда, когда мощность АД соизмерима с мощностью цеха.

Цель – ограничить I_n за счет понижения напряжения.

Z – Полное сопротивление фазы двигателя;

- коэффициент трансформации АТ;

U – фазное напряжение сети;

U_дв.- фазное напряжение двигателя;

I_л- ток в линии;

I_дв.- ток двигателя.

А). Пуск без АТ: U_дв.=U; I_дв.=;I_л = I_дв.= .

Б). Пуск с АТ: ;;

Последнее соотношение получилось из равенства м.д.с.:

;

Из сравнения (а) и (б) видно, что пуск. ток двигателя с применением АТ понижается в К раз, а ток в линии – даже в раз. Но зато иМ_n снижается также в раз, ибоМ=.

Близок по смыслу к АТ – пуску реакторный пуск.

Р – реактор;

1,2…8,9 – масляные выключатели или выключатели нагрузки.

Пуск: 1). Отключены: 3, 6, 9 2). Включены: 1, 2, 4, 5, 7, 8

Работа: 1). Включены: 3, 6, 9 2). Отключены: 1, 2, 4, 5, 7, 8

1, 2 – последовательность операций.

Реактор – это специальная индуктивность, обладающая большим индуктивным сопротивлением в момент пуска, т.е. при больших токах. Напряжение на двигателе при этом оказывается пониженным и I_n ограниченным. По мере разгона АД ток уменьшается до рабочего, индуктивное сопротивление реактора при этом токе становится незначительным и все напряжение приходится на двигатель. Реакторы после пуска отключаются системой масляных выключателей.

АТ и реактор при больших мощностях АД представляет собой громоздкие аппараты, по мощности не менее мощности АД, работают во время пуска в очень напряженных условиях, сильно нагреваются и требуют для охлаждения после пуска не менее 4 – 6 часов.

3). Переключение АД с ''треугольника'' на ''звезду'' – применяется в том случае, если нормально, т.е. при работе, обмотка статора АД включена'' треугольником'' и на клеммный щиток выведены все 6концов обмотки статора. Кроме того, надо учитывать, что при ''звезде'' M_n снижается в 3 раза. Схема переключения следующая:

Соотношения I_n при ''звезде'': I_л ; при ''треугольнике'':.

.

Пусковой ток в линии при включении на ''звезду'' уменьшается в 3 раза по сравнению с ''треугольником'', но зато и М_n также уменьшается в 3 раза (M_n=U)

В настоящее время этот весьма остроумный способ пуска применяется редко, ибо сеть 220 / 127 В, где АД включается ''треугольником'', вытесняется сетью 380 / 220, как более экономичной, а в ней АД включается ''звездой'' и переключать на ''треугольник'' нельзя.