Пуск асинхронних двигунів
Під пуском розуміють подачу змінної напруги на затискачі АД і його наступний розгін до швидкості, обумовленої частотою живлячої напруги й моментом опору на валу.
У початковий момент пуску ротор АД нерухомий і в його обмотці індук - тується ЕРС максимальної величини, частота якої дорівнює частоті живлячої
напруги. Ковзання ротора в цей момент часу s = 1, і струм ротора досягає найбільшого значення. Споживаний двигуном струм при s = 1 називається пусковим струмом Іп. Кратність пускового струму відносно номінального струму Ін велика і звичайно становить кп = 5 -^7.
Залежно від типу двигуна, його потужності, опору навантаження виконавчого механізму використовують різні способи пуску АД.
1.8.1. Пуск АД з короткозамкненим ротором. Пуск АД шляхом безпосереднього підключення до мережі змінного струму без обмеження струмів називають прямим пуском. Втрати в обмотках АД пропорційні квадрату струму, тому тривалість прямого пуску обмежують, щоб уникнути перегріву обмоток і виходу з ладу двигуна.
|
|
|
к |
|
|
|
пуску необхідно, щоб обертовий момент АД перевищував момент опору механізму. Пуск двигунів механізмів з великим моментом інерції здійснюється або подачею зниженої напруги на АД, або введенням до кола статора струмообмежуючих опорів. При пуску за схемою з струмообмежуючими опорами (рис. 11.13) спочатку включається контактор К і розгін двигуна здійснюється з ввімкненими в коло обмотки статора активними (рис. 11.13,а) або |
|
Рис.11.12 - Схема прямого пуску АД реак™шими (рис. П.1ЗД опоршш. Потім з витримкою часу включається контактор К1 і своїми контактами шунтує струмообмежуючі опори в колі обмотки статора. Пуск за схемою 11.13,б називається реакторним. |
Прямий пуск застосовують для двигунів з короткозамкненим ротором, які використовують для приводу механізмів з невеликим моментом інерції і час розгону яких до сталої швидкості порівняно невеликий. Схема прямого пуску АД (рис. 11.12) досить проста, що сприяло її широкому поширенню. Для прямого
|
|
|
\ К1 |
|
|
а
Рис.11.13. Схема пуску асинхронного двигуна: а - з активними опорами в колі статора; б - з реактивними опорами в колі статора
1.8.2. Пуск асинхронних двигунів з фазним ротором. Основною позитивною якістю цих двигунів є можливість введення додаткових опорів у коло ротора, а, отже, обмеження струму ротора в період пуску.
На рис. 11.14,а показано схему реостатного пуску з введенням у коло ротора резисторів. У цьому випадку пуск АД найчастіше здійснюється у функції часу. Для включення двигуна командоконтролер (кола керування на схемі не показані) ставиться у вихідне положення, при якому контакти 1КУ - 3КУ розі - мкнуті і у коло ротора повністю введені резистори R1, R2 і R3. Після пуску двигуна (замикання силових контактів пускача S) з витримкою часу t1 замикаються контакти контактора прискорення 1КУ, які шунтують перший ступінь резисторів R1 - R3. Далі з витримкою часу t2 замикаються контакти контактора прискорення 2КУ, які шунтують другий ступінь резисторів R1 - R3. І з витримкою часу t3 шунтується третій ступінь резисторів R1 - R3.
Включення активних опорів у ротор АД приводить до збільшення критичного ковзання:
C1 (R2 + R2 Д )
(11.43)
VR + (x+ c ■ х',„)2
де R^ - додатковий активний опір у колі ротора, приведений до обмотки статора АД.
Зростання 5к, у свою чергу, збільшує нахил механічних характеристик (рис. 11.14,б). Критичний момент АД не залежить від активного опору роторного кола, його величина, незважаючи на включення R'^, зберігається незмінною. Схему керування реостатним пуском виконують таким чином, щоб моменти перемикання Мп1 і Мп2 для всіх ступенів пуску були однаковими.
|
|
|
|
|
б |
Рис.11.14 - Схема (а) і пускова діаграма (б) реостатного пуску
колекторного АД
На рис. 11.14,б пусковим механічним характеристикам 1, 2, 3 відповідають додаткові активні опори Я2д1 > Я2д2 > Д2д3. Після включення АД працює на характеристиці 1. У точці 1У включаються контакти 1КУ і АД переходить на характеристику 2, а в точці 2У відбувається його перехід на характеристику 3. Після шунтування додаткових резисторів у точці 3У АД переходить на природну характеристику і досягає сталої швидкості пс, обумовленої моментом опору Моп. Значення моменту перемикання Мп2 визначається величинами витримки реле часу кіл керування, які настроюються на необхідні значення.
На практиці застосовують також інші схеми пуску АД [2.2].
