Arskama.ru

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

Что такое виток в асинхронного двигателя

Как рассчитать обмотку электродвигателя

Подписка на рассылку

  • ВКонтакте
  • Facebook
  • ok
  • Twitter
  • YouTube
  • Instagram
  • Яндекс.Дзен
  • TikTok

Длительная эксплуатация асинхронных электродвигателей в режиме перегрузки или повышенное напряжение питающей сети в конечном итоге приводят к перегреву обмоток статора и возникновению межвитковых замыканий и пробою на корпус. В результате потребуется ремонт электрической машины с заменой статорных обмоток.

Если в документации на двигатель есть все обмоточные данные, то эта задача для квалифицированного персонала не составит особого труда. Но при отсутствии таковых восстановление электромашины становится более затруднительным. Перед перемоткой потребуется замерить диаметр обмоточного провода, посчитать количество витков в пазу, зарисовать схему расположения обмоток и их шаг, схему соединения обмоток и прочее.

Даже при сохранении необходимой исходной частоты вращения и мощности двигателя могут возникнуть затруднения, если в наличии не окажется провода нужного диаметра. Обмотка, выполненная проводом меньшего диаметра, будет изначально перегреваться даже в режиме номинальной нагрузки. При использовании проводников с большим диаметром существует вероятность того, что при сохранении исходного числа витков в катушке ее габариты не позволят уложить обмотку в пазы сердечника статора.

Кроме того, может возникнуть необходимость изменить частоту вращения ротора или величину питающего напряжения. Для этого требуется выполнить расчет обмотки электродвигателя.

Сущность этих расчетов сводится к нахождению оптимального соотношения между магнитными и электрическими характеристиками. Говоря более простым языком, требуется определить нужное количество витков для каждой фазы обмотки.

Какие данные нужны для расчета обмотки

Для выполнения расчетов необходимо предварительно очистить железо статора от остатков старой обмотки и изоляции. Важно помнить, что применение абразивных средств недопустимо. После этого производятся следующие замеры.

D — внутренний диаметр сердечника статора. Измерения выполняются штихмассом или штангенциркулем. Допускается использовать кронциркуль для внутренних измерений и масштабную линейку. Для большей точности делается несколько замеров, выполненных между центрами диаметрально расположенных зубцов, и вычисляется среднее значение.

Da – наружный диаметр сердечника по возможности измеряется с использованием штангенциркуля или кронциркуля для наружных замеров.

– высота тела статора определяется с помощью штангенциркуля.

l – полная длина сердечника. Замер производится масштабной линейкой по дну зубцов.

h – полная глубина зубца

Z1 – количество зубцов (пазов) статора.

Нужно учитывать форму и размеры пазов статора для последующего определения их объема.

Чтобы выполнить расчет обмотки асинхронного электродвигателя также нужно знать толщину электротехнической стали статора и тип ее изоляции, а также количество вентиляционных поперечных каналов, их ширину или диаметр (если таковые есть).

Обработка результатов измерений

Первоначально определяют величину полюсного деления. Этот параметр измеряется в миллиметрах и определяет длину части окружности внутренней расточки, на которой будет располагаться один полюс электродвигателя.

где p – количество пар полюсов

Далее определяется расчетная длина статора (l). Если в статоре отсутствуют вентиляционные каналы, то эта величина остается равной измеренной.Если в конструкции сердечника есть вентиляционные каналы, то для дальнейших расчетов из измеренной длины вычитается произведение количества пазов на их ширину. Однако в расчетах обмотки используется чистая длина стали lо, вычисляемая по формуле

Величина этого коэффициента (kо) зависит от толщины листов электротехнической стали и типа изоляции между ними.

Потом определяется площадь полюсного деления по формуле:

Площадь поперечного сечения всего тела статора высчитывают по формуле:

Число пазов на один полюс и фазу рассчитывают по формуле:

Формулы для определения площади пазов в зависимости от их формы есть на рис.2.

К сожалению, формат обзорной статьи не дает возможности полностью раскрыть эту тему, но зная данные и используя рекомендации из пособия Г.К. Жерве «Как рассчитать обмотку асинхронного двигателя» можно вычислить диаметр обмоточного провода, количество витков в катушках и подобрать шаг и схему их укладки. Следует помнить, что расчет обмотки однофазного электродвигателя имеет свои особенности.

Контроль качества электроэнергии на предприятиях с большим количеством асинхронных двигателей

Сегодня трудно представить себе наш мир без электрического двигателя. Разнообразие двигателей очень широко: от мощных и дорогостоящих высоковольтных асинхронных двигателей, которые приводят в движение крупные установки (вентиляторы, насосы, дробилки), до небольших двигателей, которые можно встретить в домашних хозяйствах (мясорубки, комбайны, стиральные машины). Электрический двигатель является также одним из самых популярных потребителей энергии среди всех электроустановок.

Наиболее распространённый тип используемого двигателя — трёхфазный асинхронный двигатель; более 80% всех двигателей в промышленности являются асинхронными. Одна из причин высокой популярности асинхронных двигателей — их надёжность, но они также могут преждевременно выйти из строя по причине перегрузки, неправильного режима эксплуатации, несвоевременного контроля за смазкой подшипников. Все указанные проблемы имеют общий корень — температура, перегрев частей асинхронного двигателя и, как следствие, ускоренный выход из строя.

Стационарно установленный измерительный прибор SATEC РМ175 или другой подобный МИП может обеспечить получение важной информации об условиях работы асинхронного двигателя. Контролируя напряжение, ток, мощность и температуру (с помощью аналоговых входов прибора), мы можем получать данные по многим аспектам работы асинхронного двигателя, в том числе:

Качество напряжения на клеммах двигателя

Потребляемая мощность (энергия)

Каждый из этих параметров имеет важное значение, однако мы остановимся на выявлении проблем, связанных с контролем качества напряжения, что, в итоге, позволяет увеличить срок службы асинхронного двигателя.

Качество напряжения на клеммах двигателя зависит от многих факторов. Отклонения от нормальных значений ПКЭ могут снизить срок службы асинхронных двигателей. Все ПКЭ можно разделить на семь категорий, которые могут повлиять на работу асинхронных двигателей:

Несимметрия по напряжению

Пониженное напряжение и перенапряжение

Асинхронный двигатель предназначен для работы в узком диапазоне номинальных напряжений (как правило, ± 10% от номинального значения). При полной нагрузке повышенное более, чем на 10% напряжение на контактах двигателя приводит к существенному увеличению потерь в сердечнике электродвигателя в результате перегрева. Низкое напряжение на клеммах полностью загруженного двигателя также приводит к дополнительному нагреву из-за повышенного тока двигателя.

Несимметрия питающего напряжения

Несимметрия напряжения — одна из самых серьёзных угроз для нормальной работы асинхронного двигателя. На рис.1 представлена зависимость между снижением эффективности работы электродвигателя и несимметрией по напряжению. Несимметрия тока приводит к дополнительным потерям в двигателе и повышению температуры частей двигателя. На рис. 2 показана зависимость между несимметрией по напряжению и ростом температуры двигателя. Повышенный нагрев сокращает срок службы изоляции двигателя и, ка следствие, сокращает срок службы самого двигателя.

Рис. 1. Уменьшение мощности электродвигателя из-за несимметрии напряжения

Рис. 2. Связь между несимметрией по напряжению и ростом температуры двигателя

Гармонические искажения

В двигателях гармоники напряжения и тока приводят к появлению добавочных потерь в обмотках ротора, в цепях статора, а также в стали статора и ротора. Из-за вихревых токов и поверхностного эффекта (SKIN EFFECT) потери в проводниках статора и ротора больше, чем определяемые омическим сопротивлением. Токи утечки, вызываемые гармониками в торцевых зонах статора и ротора, также приводят к дополнительным потерям. Всё это приводит к повышению общей температуры машины и к местным перегревам, наиболее вероятным в роторе, что может привести к аварийным последствиям. Также следует отметить, что при определённых условиях наложения гармоник может возникнуть механическая вибрация ротора, что приводит к разбиванию подшипников двигателя.

Читать еще:  Двигатель 4612 газель характеристики

Гармоники напряжения можно разложить на положительную, отрицательную и нулевую последовательности (Symmetrical Components). Положительные последовательности приводят к появлению дополнительного крутящего момента в том же направлении, что и вращение двигателя. Отрицательная последовательность вызывает крутящий момент в противоположном направлении, что также приводит к дополнительным потерям электроэнергии (см. Таб. 1).

Номер гармоники Симметричные составляющие
1-яПоложительная
2-яОтрицательная
3-яНулевая
4-яПоложительная
5-яОтрицательная
6-яНулевая
7-яПоложительная
8-яОтрицательная
9-яНулевая

Транзиентные перенапряжения

Транзиентные напряжения приводят к ускоренному старению изоляции. Как правило, в результате мы видим пробой изоляции и выгорание первого или второго витка обмотки.

Способность прибора SATEC регистрировать кратковременные пики напряжения (20 мск) является жизненно важным для надёжной работы двигателя. Обнаружение таких коротких процессов требует большой скорости работы АЦП прибора. Для того чтобы свести к минимуму эффект фильтрации перенапряжения подводящими линиями, напряжение должно контролироваться вблизи к клеммам двигателя.

Контроль качества электроэнергии на объектах с большим числом электродвигателей позволяет контролировать все режимы работы и, таким образом, значительно продлить срок службы оборудования. Прибор SATEC PM180 также позволяет регистрировать и осциллографировать и пусковые токи двигателей, и различные перегрузки, которые могут появляться в процессе работы привода и механизма.

Что такое виток в асинхронного двигателя

Как вы знаете, асинхронные электродвигатели имеют трехфазную обмотку (три отдельные обмотки) статора, которая может формировать разное количество пар магнитных полюсов в зависимости от своей конструкции, что влияет в свою очередь на номинальные обороты двигателя при номинальной частоте питающего трехфазного напряжения. При этом роторы двигателей данного типа могут отличаться, и у асинхронных двигателей они бывают короткозамкнутыми или фазными. Чем отличается короткозамкнутый ротор от фазного ротора — об этом и пойдет речь в данной статье.

Короткозамкнутый ротор

Представления о явлении электромагнитной индукции подскажут нам, что произойдет с замкнутым витком проводника, помещенным во вращающееся магнитное поле, подобное магнитному полю статора асинхронного двигателя. Если поместить такой виток внутри статора, то когда ток на обмотку статора будет подан, в витке будет индуцироваться ЭДС, и появится ток, то есть картина примет вид: виток с током в магнитном поле. Тогда на такой виток (замкнутый контур) станет действовать пара сил Ампера, и виток начнет поворачиваться вслед за движением магнитного потока.

Так и работает асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, только вместо витка на его роторе расположены медные или алюминиевые стержни, замкнутые накоротко между собой кольцами с торцов сердечника ротора. Ротор с такими короткозамкнутыми стержнями и называют короткозамкнутым или ротором типа «беличья клетка» поскольку расположенные на роторе стержни напоминают беличье колесо.

Проходящий по обмоткам статора переменный ток, порождающий вращающееся магнитное поле, наводит ток в замкнутых контурах «беличьей клетки», и весь ротор приходит во вращение, поскольку в каждый момент времени разные пары стержней ротора будут иметь различные индуцируемые токи: какие-то стержни — большие токи, какие-то — меньшие, в зависимости от положения тех или иных стержней относительно поля. И моменты никогда не будут уравновешивать ротор, поэтому он и будет вращаться, пока по обмоткам статора течет переменный ток.

К тому же стержни «беличьей клетки» немного наклонены по отношению к оси вращения — они не параллельны валу. Наклон сделан для того, чтобы момент вращения сохранялся постоянным и не пульсировал, кроме того наклон стержней позволяет снизить действие высших гармоник индуцируемых в стержнях ЭДС. Будь стержни без наклона — магнитное поле в роторе пульсировало бы.

Скольжение s

Для асинхронных двигателей всегда характерно скольжение s, возникающее из-за того, что синхронная частота вращающегося магнитного поля n1 статора выше реальной частоты вращения ротора n2.

Скольжение возникает потому, что индуцируемая в стержнях ЭДС может иметь место только при движении стержней относительно магнитного поля, то есть ротор всегда вынужден хоть немного, но отставать по скорости от магнитного поля статора. Величина скольжения равна s = (n1-n2)/n1.

Если бы ротор вращался с синхронной частотой магнитного поля статора, то в стержнях ротора не индуцировался бы ток, и ротор бы просто не стал вращаться. Поэтому ротор в асинхронном двигателе никогда не достигает синхронной частоты вращения магнитного поля статора, и всегда хоть чуть-чуть (даже если нагрузка на валу критически мала), но отстает по частоте вращения от частоты синхронной.

Скольжение s измеряется в процентах, и на холостом ходу практически приближается к 0, когда момент противодействия со стороны ротора почти отсутствует. При коротком замыкании (ротор застопорен) скольжение равно 1.

Вообще скольжение у асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором зависит от нагрузки и измеряется в процентах. Номинальное скольжение — это скольжение при номинальной механической нагрузке на валу в условиях, когда напряжение питания соответствует номиналу двигателя.

Фазный ротор

Асинхронные двигатели с фазным ротором, в отличие от асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, имеют на роторе полноценную трехфазную обмотку. Подобно тому, как на статоре уложена трехфазная обмотка, так же и в пазах фазного ротора уложена трехфазная обмотка.

Выводы обмотки фазного ротора присоединены к контактным кольцам, насаженным на вал, и изолированным друг от друга и от вала. Обмотка фазного ротора состоит из трех частей — каждая на свою фазу — которые чаще всего соединены по схеме «звезда».

К обмотке ротора через контактные кольца и щетки присоединяется регулировочный реостат. Краны и лифты, например, пускаются под нагрузкой, и здесь необходимо развивать существенный рабочий момент. Невзирая на усложненность конструкции, асинхронные двигатели с фазным ротором обладают лучшими регулировочными возможностями касательно рабочего момента на валу, чем асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, которым требуется промышленный частотный преобразователь.

Обмотка статора асинхронного двигателя с фазным ротором выполняется аналогично тому, как и на статорах асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, и аналогичным путем создает, в зависимости от количества катушек (три, шесть, девять или более катушек), два, четыре и т. д. полюсов. Катушки статора сдвинуты между собой на 120, 60, 40 и т. д. градусов. При этом на фазном роторе делается столько же полюсов, сколько и на статоре.

Читать еще:  Что может случиться если двигатель перегрелся

Регулируя ток в обмотках ротора, регулируют рабочий момент двигателя и величину скольжения. Когда регулировочный реостат полностью выведен, то для уменьшения износа щеток и колец их закорачивают при помощи специального приспособления для подъема щеток.

Ранее ЭлектроВести писали, что в Атлантическом океане первый в мире телескопический ветрогенератор обеспечивает электроэнергией 5000 домохозяйств на одном из Канарских островов — Гран-Канария.

АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

1. Асинхронный двигатель, снабженный, для компенсирования намагничивающего тока, конденсаторами, включаемыми во вторичную обмотку трансформатора, к первичной обмотке которого подведено рабочее напряжение сети, характеризующийся тем, что в качестве первичной обмотки трансформатора служит рабочая обмотка LI машины, а в качестве соединенной с конденсаторами с вторичной обмотки — дополнительная обмотка LII, расположенная на статоре и помещенная в одних и тех же пазах, что и рабочая обмотка, или в отдельных смежных пазах (фиг. 4, 6 и 7). 2. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 асинхронного двигателя, отличающееся тем, что соединенная с конденсаторами вторичная обмотка расположена на роторе. 3. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 асинхронного двигателя, отличающееся тем, что рабочею обмоткою служит обмотка ротора. 4. Способ пуска асинхронного двигателя, охарактеризованного в п.п. 1-3, отличающийся тем, что, с целью уменьшения магнитного потока машины при пуске, сначала включают на сеть соединенную с конденсаторами обмотку, а потом рабочую обмотку статора (фиг. 8). 5. Видоизменение охарактеризованного в п. 4 способа, отличающееся тем, что при пуске включают на сеть часть соединенной с конденсаторами обмотки (фиг. 9). 6. Видоизменение охарактеризованного в п. 4 способа, отличающееся тем, что при пуске подводят напряжение к концам особой обмотки, служащей продолжением той обмотки, с которой соединены конденсаторы (фиг. 10).

Изобретение касается асинхронного двигателя с конденсаторами для получения намагничивающего тока. Устройство таких машин заключается в том, что конденсатор работает в связи с вторичной обмоткой трансформатора, первичная обмотка которого включена параллельно с рабочей обмоткой двигателя. Согласно предлагаемому изобретению в качестве первичной обмотки указанного трансформатора применяется непосредственно рабочая обмотка двигателя, а вторичная обмотка уложена также в пазах двигателя. При таком устройстве можно обойтись без отдельного трансформатора, при чем двигатель по внешнему виду ничем не отличается от обычных асинхронных двигателей, за исключением приделанного конденсатора.

Для пояснения изобретения на фиг. 1 и 2 чертежа изображено известное устройство асинхронных двигателей, на фиг. 3 схематически пояснено предлагаемое изобретение в применении к однофазному асинхронному двигателю, на фиг. 4 изображена схема включения трехфазного двигателя, на фиг. 5 изображен внешний вид двигателя; на фиг. 6 и 7 — отдельные его детали и на фиг. 8-11 изображены схемы отдельных моментов включения асинхронных трехфазных двигателей согласно изобретению.

Отдельные части на фиг. 1 обозначают: С — конденсатор; L1 — самоиндукция; Е — напряжение, подведенное к самоиндукции L1, Ju — ваттный ток; Ib — отстающий по фазе намагничивающий ток; Ic — опережающий зарядный ток конденсатора С.

При включении по схеме фиг. 1 можно сделать токи Ib и Ic равными между собою, тогда намагничивающий ток для самоиндукции L1 будет компенсирован конденсатором C.

Описанное общеизвестное включение по схеме фиг. 1 обладает тем недостатком, что напряжение конденсатора должно быть так же велико, как и напряжение сети En, так что конденсатор, например, при низких напряжениях у зажимов должен иметь очень большие размеры. Дальнейший недостаток этой схемы состоит в том, что высшие гармоники волны напряжения сети усиливаются конденсатором в нежелательной степени, так что при включении легко может получиться сильный толчок тока.

Указанные недостатки можно устранить, применяя известную схему включения по фиг. 2 со следующими обозначениями: Т — трансформатор; D — дроссельные катушки; С — емкость; L1 — самоиндукция; En — напряжение сети.

Трансформатор Т преобразует напряжение сети в такое, которое выгодно применить у емкости С, дроссельные же катушки D заглушают верхние гармоники напряжения сети и соответственно этому смягчают первый толчок тока при включении. Схема по фиг. 2, благодаря добавочным приборам, как-то: трансформатору и дроссельным катушкам, требует лишних затрат для своего устройства и неудобна в эксплоатации, так как необходимо снабдить надлежащим намагничивающим током каждую самоиндукцию, т.-е., например, отдельно каждый асинхронный двигатель, включенный в данную сеть.

Схема по фиг. 3 показывает, как можно, применяя предлагаемое изобретение, обойтись без отдельного трансформатора T и дроссельных катушек D. Изображенная здесь схема так же, как и схема по фиг. 1 и 2, относится к однофазному двигателю. Первичная однофазная обмотка в статоре двигателя разделена на две части LI и LII. Обе эти части размещены в пазах двигателя и, следовательно, имеют между собой магнитную связь. Напряжение сети En приложено к части LI, тогда как к емкости С, благодаря последовательному соединению частей LI и LII, приложено более высокое напряжение Ec. Под обмоткой статора R1 на фиг. 3 показан схематически коротко-замкнутый ротор K двигателя. Таким образом, часть обмотки статора LI играет роль первичной обмотки трансформатора, вторичной обмоткой которого служит полная обмотка статора LI, LII, которая соединена с емкостью C.

Предыдущий пример основан на том предположении, что напряжение сети Еn слишком низко для включения конденсаторной батареи. Конечно, может встретиться и обратный случай, когда напряжение сети выше, чем нужно для конденсатора. В этом случае придется взаимно переменить зажимы для присоединения сети и для включения конденсатора.

На фиг. 4 показана схема включения трехфазного двигателя, при чем K обозначает коротко-замкнутый ротор c обмоткой типа беличьего колеса. Три фазы машины LI, включенные в сеть, соединены звездой, а конденсаторы С — треугольником. Принцип изобретения может быть применен и при любой другой системе включения фаз.

Конденсаторы целесообразно скреплять с обмотками двигателя неподвижно, для того, чтобы емкости и самоиндукции всегда включались одновременно. Части обмотки, включенные перед конденсаторами, действуют в качестве предохранительных дроссельных катушек.

Оказалось, что наиболее простой способ, а именно, помещение в одних и тех же пазах как рабочей обмотки, так и обмотки, примыкающей к конденсаторам, не всегда пригоден. В этом случае получается слишком сильная магнитная связь между обеими обмотками, вследствие чего толчок пускового тока может при некоторых условиях достигать недопустимой громадной величины.

Уменьшить силу пускового тока можно увеличением коэффициента рассеяния трансформатора, образованного обеими обмотками. Тогда магнитная связь рабочей обмотки с обмоткой LII, примыкающей к конденсаторам, становится слабее, а дроссельное действие рабочей обмотки соответственно усиливается. Для увеличения рассеяния рабочую обмотку и обмотку, примыкающую к конденсаторам, размещают в разных пазах.

Читать еще:  Двигатель s05c расход топлива

Насколько при этом увеличивается рассеяние видно из фиг. 6 и 7. На фиг. 6 рабочая обмотка LI и обмотка LII, образующая вторичную цепь трансформатора, лежат в одном и том же пазу. В этом случае поток рассеяния, показанный прерывистыми линиями, должен пересечь воздушный промежуток, длина которого по крайней мере вдвое больше двойной ширины паза. На фиг. 7 рабочая и вторичная обмотки размещены в отдельных пазах. Поток рассеяния должен пересечь только один воздушный промежуток, так что рассеяние гораздо больше, чем при размещении обеих обмоток в одном пазу.

Рассеяние первичной обмотки можно увеличить еще и другим способом, а именно, помещая одну из обмоток в статоре, а другую в роторе, включая, например, ротор в сеть и оставляя вторичную обмотку LII в статоре. Между первичной обмоткой, помещенной в роторе, и вторичной обмоткой LII, расположенной в статоре, образуется силовой поток рассеяния, величина которого ограничена только толщиной междужелезного пространства и характеризуется для данного двигателя величиной, известной под названием „полный коэффициент утечки». Подобное устройство особенно выгодно для больших и сравнительно тихоходных двигателей трехфазного тока, у которых на каждую фазу имеются в распоряжении только три паза, так что расположения двух обмоток в разных пазах было бы невозможно.

Известно, что охлаждение технических конденсаторов представляет значительные трудности и что даже применение масляных ванн не всегда вполне устраняет эти трудности. Для обеспечения хорошего и наиболее практичного охлаждения конденсаторов рекомендуется наглухо соединять их с двигателем и направлять воздушный охлаждающий двигатель поток так, чтобы он охлаждал и конденсаторы. Так как потери в конденсаторах всегда очень малы, по сравнению с потерями в двигателе, то указанным способом легко осуществить охлаждение конденсаторов, не делая ущерба охлаждению самого двигателя. На фиг. 5 схематически показана циркуляция охлаждающего воздуха для данного случая. На фиг. 5 изображен так называемый мотор со сквозняком, т.-е. такой мотор, у которого сидящий на валу вентилятор засасывает холодный воздух через отверстие а в одном лобовом щите мотора и выталкивает нагретый воздух через отверстие b в другом лобовом щите.

Сбоку корпуса статора имеется прилив G, сообщающийся с внутренней полостью двигателя. В этом приливе укреплен листовой резервуар В, внутри которого помещены погруженные в масло конденсаторы Е. Через крышку F, сделанную из листа с проделанными отверстиями, второй поток свежего воздуха входит в кожух двигателя, благодаря некоторому разрежению воздуха внутри кожуха, и охлаждает резервуар В.

Резервуар с конденсаторами может с таким же успехом быть помещен и в любом другом месте двигателя, например, в нижней его части. Но для целей охлаждения важно соблюдение условия, чтобы свежий воздух охлаждал в первую очередь конденсатор раньше, чем этот воздух придет в соприкосновение с другими частями двигателя.

В дальнейшем преследуется задача осуществления наиболее благоприятных условий пуска в ход двигателя. Для пояснения необходимо предварительно рассмотреть условия пуска в ход многофазных, главным образом — трехфазных двигателей.

Если двигатель вышеописанного устройства пускается в ход посредством переключателей, переключающих со звезды на треугольник, вторичная обмотка, приключенная к конденсаторам, не может быть соединена последовательно с первичной обмоткой, так как в этом случае при переключении получалось бы размыкание и замыкание заряженных конденсаторов, что повело бы к сильному искрению и образованию вольтовой дуги. Но отказ от последовательного соединения привел бы к нежелательному обстоятельствому, а именно, к недостаточному использованию места, имеющегося в распоряжении для обмоток. Поэтому целесообразно отказаться у этих двигателей от включения по схеме треугольника при пуске, но сохранить последовательное соединение обмоток и использовать получающееся при последовательном включении разделение обмотки статора на отдельные части для ограничения силового потока при пуске. С этой целью во время пуска зажимы вторичной обмотки, имеющей больше витков, чем первичная, включаются в сеть, а при нормальной работе переключают сеть на зажимы первичной обмотки. При таком способе цепь конденсатора вообще не прерывается и, несмотря на это получается такой же эффект, как при пуске с переключением со звезды на треугольник.

Описанное устройство имеет преимущество перед пуском асинхронных двигателей, не имеющих конденсаторов, при помощи переключения со звезды на треугольник, состоящее в том, что во время переключения магнитное поле не исчезает, так как колебательные контуры, в которых лежат конденсаторы, при переключении не размыкаются и происходящие в них колебания, следовательно, поддерживаются. В первый момент включения необходимо предохранить конденсаторы особыми защитными пусковыми дроссельными катушками и реостатами, так как при пуске в ход схема включения конденсаторов такова, что их напряжение составляет малую дробную часть полного напряжения конденсаторов во время нормальной работы. При переключении на нормальную работу начинают действовать те средства защиты, которые указаны в первой части описания.

Фиг. 9 показывает один из примеров трехфазного устройства при включении звездой, при чем схема а относится к выключенному двигателю, схема b относится к включению при пуске и схема с — к нормальной работе.

Если отношение числа витков вторичной и первичной обмоток, задаваемое напряжением сети и напряжением конденсаторов, окажется слишком велико, чтобы произвести желаемое уменьшение силового потока, то во время пуска в ход к сети приключается только часть вторичной обмотки статора; для этого у этой обмотки устраивается ответвительный зажим, согласно фиг. 9. Если же указанное отношение числа витков слишком мало, то ко вторичной обмотке добавляется некоторое количество дополнительных витков, которые во время пуска в ход включаются, а после пуска выключаются. Так как эти добавочные витки могут быть сделаны, из сравнительно тонкой проволоки, то они не повлекут за собой заметной потери места для главной обмотки. Такое устройство показано на фиг. 10.

На фиг. 9 и 10 буквы а, b и с имеют то же значение, как и на фиг. 1. Фиг. 8, 9 и 10 соответствуют устройству, показанному на фиг. 4. На фиг. 8, 9 и 10 показаны отдельные моменты включения. В действительности устраивается такая схема соединений, которая дает возможность осуществить в одном приборе все три отдельные положения, как примерно показано на фиг. 11, на которой об′единены вместе три схемы 8а, 8b и 8с. Три фазы сети подведены к тройному переключателю, который при выключенном двигателе ставится на холостые (изоляторные) контакты a1, а2 и а3 (так что двигатель выключен, как на фиг. 8а); при пуске в ход переключатель ставится на контакты b1, b2 и b3 соответственно схеме 8b, a при нормальной работе на контакты с1, с2 и с3, согласно схеме 8с.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector