Вопрос 1: Пуск и самозапуск асинхронных двигателей

Пуск и самозапуск электродвигателей

Тема 4

Основными параметрами режима АД являются: активная и реактивная мощности, потребляемые АД из электрической сети; ток статорной обмотки, электромагнитный момент на валу АД; частота вращения и скольжение ротора.

Рис.1. Схема замещения АД

Схема замещения АД имеет вид (рис.1), на которой: R1, хs 1- активное сопротивление и индуктивное сопротивление рассеяния статорной обмотки и R2, хs 2 - обмотки ротора; х1 2 - индуктивное сопротивление взаимоиндукции между обмотками статора и ротора.

Асинхронный двигатель характеризуется каталожными данными: номинальной мощностью на валу двигателя Р_ном, кВт; номинальным напряжением U_ном кВ; коэффициентом полезного действия двигателя в номинальном режиме h_ном; коэффициентом мощности в номинальном режиме cos j_ном; скольжением в номинальном режиме s_ном; пусковым током I_п в долях номинального тока статорной обмотки I_ном; пусковым М_ном и максимальным M_max электромагнитным моментами.

При рассмотрении возможных способов пуска асинхронных двигателей необходимо учитывать следующие основные положения:

1. Двигатель должен развивать при пуске достаточно большой пусковой момент, который должен быть больше статического момента сопротивления на валу, чтобы ротор двигателя мог прийти во вращение и достичь номинальной скорости вращения.

2. Величина пускового тока должна быть ограничена таким значением, чтобы не происходило повреждение двигателя и нарушения нормального режима работы сети.

3. Схема пуска должна быть простой, а количество и стоимость пусковых устройств – малыми.

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором проще по устройству и обслуживанию, а также дешевле и надежнее в работе, чем двигатели с фазным ротором. Поэтому чаще всего применяют двигатели с короткозамкнутым ротором.

Наиболее простым способом пуска АД с короткозамкнутым ротором является включение обмотки его статора непосредственно в сеть на номинальное напряжение. Такой пуск называется прямым. Прямой пуск всегда возможен, когда сеть достаточна мощная и пусковые токи двигателей не вызывают недопустимо больших падений напряжения в сети (не более 10 – 15%).

Если по условиям падения напряжения в сети прямой пуск двигателя с короткозамкнутым ротором невозможен, применяются различные способы пуска АД при пониженном напряжении (реакторный и автотрансформаторный). Эти способы пуска применимы на холостом ходу АД или неполной нагрузке.

АД с фазным ротором применяются значительно реже, когда АД с короткозамкнутым ротором неприменимы по условиям регулирования их скорости вращения; когда статический момент сопротивления на валу при пуске велик. Пуск АД с фазным ротором производится с помощью пускового реостата.

В электрических сетях в результате КЗ случаются кратковременные, длительностью до нескольких секунд, большие понижения напряжения или перерывы питания. Включенные в сеть АД при этом начинают затормаживаться и чаще всего полностью останавливаются. При восстановлении напряжения начинается одновременный самозапуск всех отключившихся от сети двигателей. Такой самозапуск двигателей способствует быстрейшему восстановлению нормальной работы механизмов, поэтому он целесообразен. Самозапуском АД узла промышленной нагрузки называется режим, возникающий после кратковременного перерыва и автоматического восстановления электроснабжения.

Однако, одновременный самозапуск большого количества АД загружает сеть весьма большими токами, что вызывает в ней большие падения напряжения и задерживает процесс восстановления нормального напряжения. Время самозапуска двигателей при этом увеличивается, а в ряде случаев величина пускового момента недостаточна для пуска двигателей. Самозапуск АД необходим для обеспечения устойчивости технологических процессов непрерывных производств при аварийных ситуациях в системе электроснабжения.

Длительность перерыва в электроснабжении в зависимости от конкретных условий составляет от десятых долей секунды до одной-двух секунд, и большинство АД не успевает затормозиться до полной остановки. Поэтому после автоматического восстановления электроснабжения разгон АД начинается с некоторой остаточной частоты вращения. В отличие от режима пуска в режиме самозапуска может участвовать несколько двигателей, т.е. самозапуск является групповым.

Дата добавления: 2014-01-07