n = n1( 1 s ) .

13.9. Пуск асинхронных двигателей

Пусковые свойства асинхронного двигателя определяются особенностями его конструкции, в частности устройством ротора.

Вбольшинстве случаев двигатели с короткозамкнутым ротором пускают

вход прямым включением обмоток статора к питающей сети. Этот способ пуска прост и быстр. Для его осуществления необходим лишь простейший коммутирующий аппарат - выключатель. Однако следует помнить, что при прямом включении двигателя кратность пускового тока составляет от 4 до 7 номинального значения тока. Кратковременный толчок пускового тока безопасен для двигателя. Однако он вызывает кратковременное понижение напряжение в сети, что может оказать неблагоприятное влияние на работу других потребителей электрической энергии. Следует иметь в виду еще один недостаток прямого

пуска асинхронного двигателя это кратность пускового момента, которая со-

ставляет 1,1...1,4.

Таким образом, асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором при пуске имеет большую силу тока при относительно небольшом вращающем моменте.

Для уменьшения величины пусковых токов двигатели с короткозамкнутым ротором пускают в ход при пониженном напряжении питающей сети. Практическая реализация данного способа требует не только дополнительных элементов, например регулируемых трехфазных трансформаторов, но и приводит к снижению величины пускового момента. Наибольшее распространение получил способ, при котором двигатель, работающий при соединении обмоток статора по схеме треугольник, пускают в ход без нагрузки путем переключения схемы соединения его обмоток. При пуске обмотки статора соединяют по схеме звезда, а при достижении им частоты вращения, близкой к номинальной, при помощи специального переключателя обмотки соединяют по схеме "треугольник" и нагружают двигатель. Пусковые свойства двигателя с фазным ротором существенно отличаются от двигателя с короткозамкнутым ротором за счет возможности включения в цепь ротора внешнего пускового реостата.

Сопротивление каждой фазы пускового реостата выбирается таким, чтобы обеспечить при пуске максимальный момент. По мере разгона ротора

188

уменьшается скольжение, а вместе с ним ЭДС и сила тока ротора, вследствие чего падает и вращающий момент. Для получения вращающего момента, близкого к максимальному, сопротивление пускового реостата постепенно уменьшают. Наконец, когда ротор двигателя достигает нормальной скорости, сопротивления пусковых реостатов замыкаются накоротко.

Добавочное сопротивление, включенное в цепь ротора, изменяет характер зависимости вращающего момента от скольжения путем смещения максимума момента в сторону большего скольжения. Такая механическая характеристика называется искусственной. Численное значение критического скольжения искусственной характеристики может быть оценено по формуле

sКР.И МКР / МП (МКР / МП )2 1.

Значение добавочного сопротивления (Ом), которое необходимо включить в цепь фазы ротора для обеспечения заданного пускового момента, рассчитывается как

R Д r2 (sКР.И / sКР 1),

где r2 активное сопротивление фазы обмотки ротора (Ом), определяемое выражением r2 Е2К sH / 3I 2H , где Е2К линейное значение ЭДС обмотки ро-

тора, 12Н номинальное значение тока в обмотке ротора.

Численные значения ЭДС и тока в обмотке ротора приводятся в каталогах на асинхронные двигатели.

Вопросы для самопроверки

1.Какие законы лежат в основе действия электрических машин?

2.Что называется обратимостью машин?

3.Из каких основных узлов состоит асинхронный двигатель?

4Какое существенное отличие двигателя с фазным ротором от двигателя

скороткозамкнутым ротором?

5.Что называется скольжением двигателя и как оно влияет на параметры ротора?

6.Поясните энергетическую диаграмму асинхронного двигателя?

7.Какая характеристика двигателя называется механической?

8.Что влияет на коэффициенты мощности и полезного действия асинхронного двигателя?

9.Какие параметры надо знать для расчета механической характеристики двигателя?

10. Какими способами можно уменьшить пусковые токи?

189