Arskama.ru

Автомобильный журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое асинхронный пуск синхронного двигателя

Выбор схемы пуска асинхронных и синхронных двигателей

Выбор простой и надежной схемы пуска имеет большое значение для эксплуатации двигателей и синхронных компенсаторов. Наиболее распространенной в настоящее время является простейшая и вместе с тем наиболее надежная схема прямого пуска от полного напряжения сети, исключение составляют двигатели с очень тяжелыми условиями пуска или очень мощные двигатели и компенсаторы, вызывающие при пуске недопустимые снижения напряжения в сети.

В случаях, когда прямой пуск неприемлем, напряжение, подводимое к двигателю при пуске, снижается включением в цепь статора реактора или, в редких случаях, автотрансформатора. Конструкции всех асинхронных и синхронных двигателей предусматривают возможность асинхронного пуска. С этой целью у синхронных двигателей с частотой вращения до 1500 об/ мин на роторе в явно выраженных полюсах расположена пусковая обмотка в виде замкнутых стержней. Возможность асинхронного пуска турбодвигателей с частотой вращения 3000 об/мин обеспечивается прежде всего токами в бочке неявнополюсного ротора, а также медными клиньями, заложенными в пазы.

Выбор пускового реактора для синхронного двигателя и компенсатора принципиально не отличается от выбора реактора для асинхронного двигателя. Для синхронных двигателей большой мощности в ряде случаев целесообразно применение питания от отдельных трансформаторов (блок-трансформаторов) с мощностью блок-трансформатора, в большинстве случаев соответствующей мощности установленного двигателя. В этом случае за счет отказа от выключателя на стороне двигателя установка оказывается весьма простой. Только при частых тяжелых пусках может потребоваться увеличение мощности трансформатора по условию его нагрева.

Реакторный пуск и пуск при работе по схеме блока двигатель-трансформатор имеет неоспоримые преимущества перед пуском через автотрансформатор. Например, напряжение на двигателе или компенсаторе при пуске через постоянно включенные реактор и трансформатор по мере снижения пускового тока плавно возрастает, и в конце пуска это напряжение незначительно отличается от номинального.

Рис. Схемы прямого пуска синхронных электродвигателей с электромашинными возбудителями постоянного тока:
а — обмотка ротора глухо подключена к якорю возбудителя;
б — включена на разрядный резистор:
в — включена на якорь возбудителя через разрядный резистор.

Поэтому при реакторном пуске шунтирование реактора происходит практически без толчка (см., например, рис., б) в отличие от автотрансформаторного пуска, где приходится принимать специальные меры, усложняющие схему пуска, для ограничения толчка тока при переключении от пускового напряжения на полное напряжение сети.

Требования некоторых трансформаторных заводов об ограничении пускового тока, приводящие к завышению мощности блок-трансформатора, исходя из необходимости ограничения динамических усилий на обмотке, следует считать неоправданными. Согласно ГОСТ обмотка трансформатора должна выдерживать без повреждения токи короткого замыкания на выводах любой из его обмоток при номинальном напряжении на другой. Эти токи заведомо существенно больше токов при пуске двигателя, соизмеримого по мощности с трансформатором. Динамические усилия в трансформаторе, пропорциональные квадрату тока, получаются соответственно значительно меньшими гарантированных.

Практика применения схемы блоков трансформатор-двигатель вполне себя оправдала. При применении электромашинной системы возбуждения, как можно заключить из рассматриваемых выше процессов в этих системах при пуске двигателя (компенсатора), предпочтение следует отдавать схемам глухого подключения возбудителя к ротору двигателя (компенсатора), если это допустимо по условиям пуска. Сопротивление в цепи возбуждения возбудителя при этом должно быть подобрано таким образом, чтобы при номинальной угловой скорости напряжение на двигателе (компенсаторе), отключенном от сети, было равно напряжению сети или несколько больше.

Пуск двигателя (компенсатора) происходит следующим образом: включается главный выключатель, двигатель (компенсатор) разворачивается, возбуждается и втягивается в синхронизм плавно, без толчков и без вмешательства персонала или каких-либо элементов автоматики, дающих команду на возбуждение машины. Эта схема применима для двигателей и компенсаторов, как имеющих возбудитель на одном валу, так и питающихся от отдельно стоящего двигатель-генератора. В последнем случае пуск агрегата возбуждения должен осуществляться одновременно с пуском двигателя или компенсатора замыканием блок-контактов выключателя основного двигателя.

При прямом включении в сеть обмотки статора и глухоподключенном возбудителе схема пуска синхронной машины (рис. а) также проста, как и схема пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Проведенные испытания и накопленный опыт эксплуатации вместе с тем показывают, что область применения схемы пуска синхронных двигателей с постоянно подключенным возбудителем ограничивается практически двигателями относительно небольшой мощности, — как правило, не свыше 2000 кВт. Схема непригодна для двигателей, запускающихся с нагрузкой выше 0,4-0,6 номинальной мощности, из-за провала в кривой асинхронного момента в области малых скольжений и малоэффективна для двигателей, у которых контактор возбуждения оказывается необходимым для гашения поля или осуществления схемы ресинхронизации. Например, проведенные исследования показали неприемлимость данной схемы на синхронных двигателях СДМ-20-49-60, 2000 кВт, применяемых для привода шаровых углеразмольных мельниц Ш-50 и Ш-50А на энергоблоках 300 МВт мощных тепловых электростанций. Кривая вращающего момента при пуске этих мельниц имеет резко выраженный пульсирующий характер, в результате чего на вал воздействует знакопеременная нагрузка.

При включении двигателя с глухоподключенным к ротору возбудителем кривая вращающего момента имеет особо неблагоприятный характер, поэтому успешный пуск таких агрегатов оказался возможным только по схеме с включением обмотки ротора на якорь возбудителя через разрядный резистор (рис. в). При прямом пуске механические усилия в лобовых частях обмотки статора асинхронных и синхронных двигателей и компенсаторов возрастают, но, как правило, за счет падения напряжения в сети оказываются меньше тех усилий, которые получаются при близких коротких замыканиях.

Большинство электродвигателей допустимо переводить на прямой пуск без дополнительного усиления креплений лобовых частей обмоток. Однако в отдельных случаях (большие кратности пускового тока при малых снижениях напряжения сети, слабое закрепление лобовых частей обмоток статора) такое усиление может потребоваться. С этой целью можно рекомендовать установку дополнительных дистанционных распорок и взаимную перевязку соседних лобовых частей в местах ранее установленных и дополнительных распорок.

Из практики эксплуатации известны многочисленные случаи применения прямого пуска для асинхронных двигателей с фазным ротором, переделанных на короткозамкнутые или пускаемые без реостата в цепи ротора, а также для двигателей, ранее пускавшихся от автотрансформатора или через реактор. Опыт подтвердил целесообразность перевода этих двигателей на прямой пуск. Пуск без нагрузки двухскоростных электродвигателей следует всегда производить на меньшей угловой скорости. Если необходима работа на большей угловой скорости, то следует после пуска двигателя на меньшей угловой скорости переключить вращающийся двигатель на большую угловую скорость. При таком пуске суммарные потери за время пуска будут иметь минимальное значение.

Читать еще:  Чем растворить масло на двигателе

Что такое асинхронный пуск синхронного двигателя

Название: Энергетика и экология — учебник (Пугач Л.И.)

Жанр: Технические

Просмотров: 1746

2.6. пуск синхронных двигателей

Важнейшей особенностью синхронных двигателей, усложняющей вопросы их пуска и самозапуска, является то, что при относительно небольшой разнице (более 5%) скоростей вращения поля статора (внешнего магнита на рис.2.1) и ротора, упругой силы притяжения (жесткости воображаемой пружины) не хватает, чтобы ускорить ротор до синхронной скорости. При этом, указанная упругая сила с частотой, определяемой разностью скоростей вращения поля статора и ротора, то «зацепляется», то «рвется», вызывая вибрацию ротора. Поэтому разгон ротора за счет синхронного момента возможен лишь при скольжении ротора . Отсюда ясно, что возможны два принципиально различных способа пуска синхронных двигателей.

Первый — частотный, когда сначала включается ток возбуждения, на статор подается от преобразователя частоты пониженное напряжение низкой частоты (зацепляется воображаемая пружина), а затем частота и величина напряжения на статоре плавно увеличиваются до номинальной, плавно разгоняя ротор до номинальной скорости. Этот вид пуска для синхронных двигателей общепромышленного назначения используется крайне редко из-за значительной стоимости преобразователя частоты.

Второй — асинхронный. Для его реализации явнополюсные двигатели оснащаются пусковой короткозамкнутой обмоткой, аналогичной обмотке ротора асинхронных двигателей. В неявнополюсных двигателях роль пусковой обмотки играет сплошное тело стального ротора. Этот способ пуска является самым массовым. Он состоит из двух этапов (рис.2.9). Сначала () обмотка возбуждения закорачивается наглухо или на гасительный резистор во избежание ее повреждения, далее на статор подается напряжение сети и ротор раскручивается асинхронным моментом на интервале времени [0,t1] аналогично рис.1.18.

Рис.2.9. Асинхронный пуск синхронного двигателя

При достижении ротором подсинхронной скорости в момент времени t1 включается возбуждение (зацепляется воображаемая пружина на рис.2.1) и ротор окончательно ускоряется за счет синхронного момента до номинальной скорости . При этом за счет упругости воображаемой пружины и инерционности ротора возможны его колебания, которые быстро затухают.

— переменный ток в закороченной наглухо или на гасительный резистор обмотке возбуждения. Частота его и величина по мере разгона ротора уменьшаются;

— постоянный ток, поступающий в обмотку возбуждения от возбудителя;

— пусковой ток статора достигающий при величины .

Для явнополюсных двигателей при пуске без нагрузки на валу возможно иногда втягивание в синхронизм до включения возбуждения за счет реактивного синхронного момента (второе слагаемое в выражении (2.4) или кривая 2 на рис.2.4 ).

Необходимо отметить, что многие синхронные двигатели могут запустится только без нагрузки или с малой нагрузкой со стороны технологического агрегата. Только при этом условии для таких двигателей возможно достижение подсинхронной скорости, то есть кривая в момент времени t1 пройдет выше точки А на рис.2.9.

Большинство современных синхронных двигателей допускают прямой пуск — включение на полное напряжение сети. Исключение составляют некоторые типы турбодвигателей, для которых по условию нагрева поверхности ротора не допускается прямой пуск. Для таких двигателей используют асинхронный реакторный пуск, когда в начале первой стадии пуска в цепь питания двигателя подключают реактор, снижающий напряжение на зажимах двигателя до допустимой величины.

Большой пусковой ток при асинхронном пуске вызывает увеличение потерь напряжения в сети — провал напряжения, который оказывает мешающее воздействие на работу других электроприемников. В ПУЭ нормируется допустимая величина таких провалов:

при редких пусках (1 раз в смену или реже) ;

при частых пусках (более 1 раза в смену) .

Если при прямом пуске не выполняются эти требования, то для ограничения провалов напряжения применяют реакторный пуск.

На рис.2.10 приведены расчетная и эквивалентная схемы для расчета допустимости прямого асинхронного пуска синхронного двигателя.

Пусковой ток (максимальное значение): ,

где — эквивалентное сопротивление системы;

— расчетное сопротивление двигателя при пуске;

— сверхпереходные индуктивные сопротивления синхронного двигателя по продольной и поперечной осям соответственно, которые указываются в паспортных данных.

Рис.2.10. Расчетная и эквивалентная схемы прямого пуска синхронных двигателей

Напряжение на шинах при максимуме тока :

Если принять , то из полученного соотношения следует, что:

для редких пусков ;

При невыполнении полученных условий прямой пуск не допустим и требуется ограничить величину с помощью пускового реактора (рис.2.11).

Реакторный пуск производится следующим образом. Сначала включается выключатель QF1, пусковой ток двигателя протекает через реактор, который ограничивает его до нужной величины, что особенно важно в начале интервала [0,t1] (рис.2.9). В конце этого интервала, когда уменьшается в несколько раз относительно своего максимального значения, включается выключатель QF2, отключается QF1, реактор выводится из работы и ротор разгоняется до подсинхронной скорости. Если момент сопротивления при пуске незначителен, ротор двигателя может достигнуть подсинхронной скорости и втянуться в синхронизм до вывода реактора из работы.

Необходимое сопротивление реактора можно определить следующим образом:

Откуда: для редких пусков , ;

для частых пусков , .

Рис.2.11. Расчетная и эквивалентная схемы реакторного пуска

Если двигатель пускается с нагрузкой на валу, например, с моментом сопротивления при равном , то необходима проверка на достаточность пускового момента двигателя , который снижается за счет реактора. Так как асинхронный момент пропорционален квадрату напряжения (1.7), то эта проверка состоит в следующем:

где 1,3 — коэффициент запаса, учитывающий нестабильность и возможное отклонение напряжения в сети от номинального.

При невыполнении этого условия, что встречается довольно редко в условиях слабой сети (больших ) и мощного двигателя (малое ), то необходимо либо усилить сеть, либо использовать автотрансформаторный пуск.

Пуск двигателей с неявновыраженными полюсами (турбодвигателей) имеет следующие специфические особенности, обусловленные тем, что роль пусковой обмотки играет тело сплошного цилиндрического ротора.

В начале пуска частота токов, индуктируемых в теле ротора, равна частоте напряжения в сети. За счет поверхностного эффекта эти токи протекают в поверхностном слое небольшой глубины. Активное сопротивление ротора (рис.1.1) максимально, индуктивное минимально и асинхронный момент максимален (1.8). Потери в теле ротора при этом большие и быстро нагревают поверхность ротора. Тепло с поверхности ротора посредством теплопередачи отводится в глубину ротора и температура нагрева поверхности ротора определяется интенсивностью этого теплоотвода. Если этот теплоотвод идет медленно, что характерно для двигателей, имеющих ротор относительно небольшого диаметра и небольшую массу, то поверхность ротора может нагреться выше допустимой температуры и прямой пуск не допустим. Для турбодвигателей, имеющих ротор относительно более массивный, указанный теплоотвод идет более интенсивно, температура поверхности ротора не высока и прямой пуск допустим.

Читать еще:  Nissan note обороты двигателя

Выбор пускового реактора для неявнополюсных синхронных двигателей, не допускающих по вышеуказанным причинам прямого пуска, производится из условия:

где — допустимое по условию нагрева поверхности ротора напряжение при пуске, которое указывается в паспорте двигателя. Как правило это напряжение составляет .

Если подставить это значение в выражение (2.12), и учесть, что , то получим следующее соотношение:

После выбора реактора следует проверить его на достаточность пускового момента для раскручивания механизма по условию (2.11) и на допустимость по провалу напряжения по условию (2.9).

Если пуск двигателя по каким либо причинам затягивается (снижено напряжение, увеличился момент сопротивления), то для предотвращения опасного перегрева пусковой обмотки явнополюсного или ротора неявнополюсного все синхронные двигатели оснащаются защитой от асинхронного хода с выдержкой времени 8. 10 секунд.

Содержание

Читать: Аннотация
Читать: Введение
Читать: 1. асинхронные электродвигатели
Читать: 1.1. эквивалентная схема и векторные диаграммы асинхронного двигателя
Читать: 1.2. вращающий момент и механическая характеристика ад
Читать: 1.3. потери в асинхронных двигателях
Читать: Синхронные электродвигатели
Читать: Принцип работы и векторные диаграммы
Читать: Активная мощность синхронного двигателя
Читать: 2.4. потери в синхронных двигателях
Читать: 2.5. рабочие характеристики синхронного двигателя
Читать: 2.6. пуск синхронных двигателей
Читать: Самозапуск синхронных двигателей
Читать: Асинхронный режим синхронных двигателей
Читать: Литература

12.3.2. Асинхронный пуск синхронного двигателя

Этот способ несложен, но сопровождается значительными вспле­сками тока и электромагнитных сил и требует дополнительных мер:

а) на роторе необходима замкнутая многофазная обмотка (или замкнутые контуры), что­бы двигатель смог разгоняться как асинхронный под действием асинхронного электромагнитного момента (от взаимодействия поля и наведенных токов в этой обмотке). Эту обмотку называют пусковой и устраивают как короткозамкнутую беличью клетку: неизолирован­ные медные или латунные стержни располагают в пазах полюсных наконечников и приваривают к медным сегментам, образующим короткозамыкающие кольца;

б) при пуске вращающееся поле наводит в замкнутой цепи об­мотки возбуждения синхронного двигателя однофазный переменный ток, создающий электромагнитный момент, ухудшающий условия пус­ка; оставить же цепь обмотки возбуждения разомкнутой нельзя из-за опас­ности пробоя изоляции этой обмотки значительной наводимой ЭДС, так как обмотка возбуждения имеет большое количество витков и ее потокосцепление изменяется с большой частотой в начале пуска. Выход: обмотку возбуждения замыкают на разрядное сопротивление Rp=(5. 12)Rв, где Rв — сопротивление обмотки возбуждения. При этом невелики напряжение на зажимах обмотки возбуждения и переменный ток в этой обмотке.

Итак, предварительно обмотку возбуждения отключают от возбудителя и замыкают на разрядное сопротивление Rp. Далее обмотку статора включают в сеть, и двигатель запускается как асинхронный. Возникающее вращающееся маг­нитное поле статора наводит в электропроводящих контурах ротора ЭДС и токи с частотой f2=f1s, где s – скольжение ротора относи­тельно поля. В используемой на стенде синхронной машине имеется два типа электропроводящих контуров на роторе: обмотка возбуждения и контуры, образованные ферромагнитными частями (сер­дечниками полюсов). Пусковая обмотка отсутствует. Обмотка воз­буждения подключена к большому разрядному сопротивлению Rp , поэто­му ее ток и соответствующий электромагнитный момент невелики. Создаётся асинхронный момент в основном от взаимодействия наведённых токов в ферромагнитных частях ротора с вращающимся полем обмотки статора. Под действи­ем этого асинхронного момента ротор разгоняется и скольжение уменьшается. Пока скорость двигателя невелика, сколь­жение s и частота f2 достаточно большие. Примерно через 3-5 с после включения скорость ротора при­близится к синхронной (n  0,95n1), s и f2 уменьшаются. При этом сле­дует сразу же подать возбуждение в синхронный двигатель (переключить SAI5В), чтобы он втянулся в синхронизм. Возникают всплеск тока якоря и дополнительные электромагнитные моменты, под действием которых ротор после ударов и качаний, как правило, втягивается в синхронизм.

Подаваемый ток возбуждения должен обес­печить ЭДС Е U1. При подсинхронной скорости разность частот f1f составляет около 5%. Совпадение фаз ЭДС машины и напряжения сети здесь не контролируется вообще, поэтому асинхронный пуск соответствует грубой синхронизации. Наилучшие условия втягивания в синхронизм получаются, если возбуждение подается при n ≥ 0,95n1 и если момент нагрузки меньше номинального входного мо­мента Mвх. Последний представляет собой электромагнитный момент, развиваемый машиной при асинхронном пуске, когда n = 0,95n1.

Асинхронный пуск является самым распространенным способом пуска синхронных двигателей.

12.4. V образные характеристики

V- образные характеристики представляют собой зависимость тока якоря I и коэффициента мощности cos двигателя от тока воз­буждения iв при постоянных значениях напряжения обмотки якоря U и его частоты f и постоянной отдаваемой механической мощности P2 . Эти характеристики отражают важную особенность синх­ронных двигателей возможность регулирования их реактивной мощности и cos.

Рассмотрим V — образные характеристики двигателей на при­мере неявнополюсной машины. Необходимые пояснения даны с помощью упрощенных векторных диаграмм синхронного двигателя, представленных на рис. 12.3.

Если принять потери в обмотке и стали якоря, механические и добавочные потери постоянными, то при P2= const подводимая к обмотке якоря мощность также постоянна, P1= mUIcos = const, и, следовательно, активная составляющая тока якоря также неизменна — Iа=Icos =const. Поэтому на векторной диаграмме (рис.12.3) конец вектора тока якоря I при разных значениях тока возбуждения iв скользит по прямой АВ. Для каждого значения I величина iв может быть определена из уравнения токов синхронной машины , отра­жающего уравнение МДC . Так,iв пред­ставляет собой результирую­щую МДС в зазоре F в масштабе тока возбуждения, I — МДС реакции якоря Fa в масштабе тока возбуждения или приведенный ток якоря. Ток возбуждения прямо пропорционален МДС Fв обмотки возбуждения.

Величина iв может быть определена по результирующей ЭДС E обмотки якоря , индуктированной резуль­тирующим магнитным полем воздушного зазора. Если пренебречь для простоты сопротивлениями рассеяния xsa= 0 и активным ra= 0, то и, следова —

Читать еще:  Двигатель бемс 2000 какое масло лить

Рис. 12.3. Упрощённые векторные диаграммы синхронного двигателя

тельно, iвconst. Вектор , как и вектор результирующего потока в зазоре , опережает на 90 о . Вектор совпадает по направлению с током якоря, и конец его скользит по прямойA’B’, параллельной линии АВ, так как I прямо пропорционален току якоря.

На рис. 12.3 построены векторные диаграммы токов для четырёх то­чек V-образной характеристики и получены токи возбуждения для соответствующих им токов якоря. Для точки 1 на рис.12.3 вы­полнено также построение векторной диаграммы напряжений по урав­нению, гдеЕ — ЭДС, индуктированная в обмотке якоря полем обмотки возбуждения; xc — синхронное индуктивное сопротивление.

На рис. 12.4 представлены V- образные характеристики I = f(iв) и cos = f(iв) для P2= 0 (холостой ход) и P2= const 0.

На рис.12.3 и на характеристиках рис. 12.4 точка 1 соответству­ет перевозбуждению двигателя, когда реактивная мощность отдает­ся в сеть, Q>0; точка 2 — нормальному возбуждению, когда Q = 0 и cos = 1; точка 3 — недовозбуждению, когда реактивная мощ­ность потребляется из сети, Q 25 / 31 25 26 27 28 29 30 31 > Следующая > >>

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Что такое асинхронный пуск синхронного двигателя

Пуск синхронного двигателя непосредственным включением в сеть невозможен, так как ротор из-за своей значительной инерции не может быть сразу увлечен вращающимся полем статора, частота вращения которого устанавливается мгновенно. В результате магнитная связь между статором и ротором не возникает. Для пуска синхронного двигателя приходится применять специальные способы, сущность которых состоит в предварительном приведении ротора во вращение до синхронной или близкой к ней частоте, при которой между статором и ротором устанавливается магнитная связь.

Практическое применение имеют три способа пуска синхронных двигателей: пуск посредством вспомогательного двигателя, асинхронный пуск и частотный пуск.

Пуск синхронного двигателя посредством вспомогательного двигателя. Процесс пуска протекает аналогично процессу включения синхронного генератора на параллельную работу. Ротор возбужденного двигателя приводится во вращение, разгоняется до синхронной частоты вращения и с помощью синхронизирующего устройства подключается к сети. Затем вспомогательный двигатель отключают. Обычно мощность этого двигателя составляет 5—15% от мощности синхронного двигателя. Это позволяет пускать синхронные двигатели либо без нагрузки, либо при малой нагрузке на валу. Применение пускового двигателя мощностью, достаточной для пуска синхронного двигателя под нагрузкой, нецелесообразно, так как при этом установка получается громоздкой и неэкономичной.

В качестве пускового (вспомогательного) двигателя обычно применяют асинхронный двигатель с фазным ротором с числом полюсов на два меньше, чем число полюсов синхронного двигателя. Это делается для того, чтобы можно было ротор синхронного двигателя привести во вращение с частотой вращения, близкой к синхронной. Для регулировки частоты вращения в цепь ротора асинхронного двигателя включают регулировочный реостат. В настоящее время описанный способ пуска применяют лишь для мощных синхронных компенсаторов [4].

Асинхронный пуск синхронных двигателей. Этот способ возможен при наличии в полюсных наконечниках ротора пусковой (демпферной) обмотки (см. рис. 16.2). Схема включения двигателя при этом способе пуска приведена на рис. 22.1, а. Невозбужденный синхронный двигатель включают в сеть. Возникшее при этом вращающееся магнитное поле статора наводит в стержнях пусковой клетки ЭДС, которые создают токи 12. Взаимодействие этих токов с полем статора вызывает появление на стержнях пусковой обмотки электромагнитных сил F^. Под действием этих сил ротор приводится во вращение (рис. 22.1, б). После разгона ротора до частоты вращения, близкой к синхронной («2« 0,95«/), обмотку возбуждения подключают к источнику постоянного тока. Образующийся при этом синхронный момент втягивает ротор двигателя в синхронизм. После этого пусковая обмотка двигателя выполняет функцию лишь успокоительной обмотки, ограничивая качания ротора.

Чем меньше нагрузка на валу двигателя, тем легче его вхождение в синхронизм. Явнополюсные двигатели малой мощности, пускаемые без нагрузки на валу, иногда входят в синхронизм лишь за счет реактивного момента, т. е. даже без включения обмотки возбуждения.

С увеличением нагрузочного момента на валу вхождение двигателя в синхронизм затрудняется. Наибольший нагрузочный момент, при котором ротор синхронного двигателя еще втягивается в синхронизм, называют моментом входа двигателя в синхронизм М^.

Величина асинхронного момента Ма при скорости И2«0,95я; зависит от активного сопротивления пусковой клетки, т. е. от сечения стержней и материала, из которого они изготовлены. Следует обратить внимание, что выбор сопротивления пусковой клетки г2′, соответствующего значительному пусковому моменту ( M’J), способствует уменьшению момента входа в синхронизм (М£) и, наоборот, при сопротивлении г<, соответствующем небольшому пусковому моменту ( М'п ), момент входа в синхронизм увеличивается (М'а) (рис. 22.2).

В процессе асинхронного пуска обмотку возбуждения нельзя оставлять разомкнутой, так как магнитный поток статора, пересекающий ее в начальный период пуска с синхронной скоростью, индуктирует в ней ЭДС. Вследствие большого числа витков обмотки возбуждения эта ЭДС достигает значений опасных как для целости изоляции самой обмотки, так и для обслуживающего персонала. Для предотвращения этого обмотку возбуждения на период разгона ротора замыкают на активное сопротивление г, примерно в десять раз большее сопротивления обмотки возбуждения. Переключение зажимов И1 и И2 обмотки возбуждения с сопротивления г на клеммы возбудителя осуществляют переключением П (см. рис. 22.1, а).

Замыкание накоротко обмотки возбуждения на время пуска двигателя нежелательно, так как при этом на роторе образуется однофазный замкнутый контур, взаимодействие которого с вращающимся полем статора также создает дополнительный асинхронный момент Мд. Однако при скорости вращения, равной половине синхронной, этот момент становится тормозящим (рис. 22.2).

При асинхронном пуске синхронного двигателя возникает значительный пусковой ток. Поэтому подключение синхронных двигателей непосредственно к сети переменного тока применяют только при достаточной мощности сети, способной выдерживать большие пусковые токи, достигающие пяти- и семикратного значения по сравнению с номинальным значением тока двигателя. При недостаточной мощности сети для ограничения пусковых токов применяют пуск двигателя при пониженном напряжении: автотрансформаторный или реакторный пуск.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector