Реостатный пуск двигателей с фазным ротором
Асинхронные двигатели с фазным ротором (АД с ФР) пускают в ход с помощью резисторов, включаемых в цепь ротора, что позволяет уменьшить пусковой ток и увеличить пусковой момент двигателя (рис.14.5).
Для пуска двигателя включают линейный контактор КЛ, через контакты которого обмотка статора двигателя подключается к питающей сети «напрямую». Контакты КУ1 и КУ2 контакторов ускорения при пуске должны быть разомкнуты. Тем самым последовательно в каждую из трех фазных обмоток ротора вводятся обе ступени добавочных (пусковых) резисторов R и R.
Рис. 14.5 Схема пуска асинхронного двигателя с фазным ротором
Пусковые резисторы увеличивают общее (эквивалентное) сопротивление цепей фазных обмоток ротора, что (см. выше) приводит, с одной стороны, к уменьшению пускового тока, с другой – к увеличению пускового момента.
Когда двигатель разгонится до скорости 30-40% номинальной, отключают первую ступень R, для чего замыкают контакты КУ1.
Двигатель с броском тока продолжает разгоняться, и при скорости 60-70% номинальной отключают вторую ступень R, для чего замыкают контакты КУ2.
|
|
Двигатель после отключения резисторов R и R продолжает разгоняться до номинальной скорости.
Отключение резисторов можно производить вручную – при помощи контроллеров, или полуавтоматически – при помощи более сложных по устройству магнитных станций. Следует отметить, что, кроме указанных достоинств – увеличенный пусковой момент, меньший пусковой ток, двигатели специального исполнения имеют существенные недостатки:
1. более сложное устройство обмоток роторов;
2. наличие щеточного устройства у двигателей с фазным ротором, снижающее надежность двигателя;
3. худшие эксплуатационные характеристики: меньшие значения коэффициента полезного действия и коэффициента мощности.
На судах из перечисленных выше типов двигателей специального исполнения ограниченное применение нашли двигатели с двумя клетками на роторе – в электроприводах грузовых лебедок (суда польской постройки типа «Муром»), и более широкое применение – двигатели с фазным ротором. Их применяют на многих сериях судов в электроприводах грузовых кранов и брашпилей.
Асинхронные двигатели с фазным ротором применяются при большом статическом моменте на валу, когда асинхронный двигатель с короткозамкнутым (к.з.) ротором не может, при пониженном напряжении, развить достаточный пусковой момент.
(14-2)
– сложный коэффициент (+АД –Ген);
– скорость вращения магнитного поля статора, не зависит от сопротивления цепи ротора и следовательно скорость вращения магнитного поля статора не изменяется при изменении сопротивления цепи ротора от нулевого значения для естественной механической характеристики (ЕМХ) до максимального значения (Рис 14.6).
|
|
Рис 14.6 Механические характеристики АД с фазным ротором при разных значениях сопротивления в цепи ротора ()
Включением активного сопротивления в цепь ротора уменьшают толчки пускового тока и регулируют. Различные добавочные сопротивления в цепи ротора () позволяют получить семейство механических характеристик с общей скоростью вращающегося магнитного поля статора –, независящей от сопротивления в цепи ротора.
Критический момент двигателя (14-2) не зависит от активного сопротивления в цепи ротора (на рис. 14.6 величина не изменяется при увеличении). С увеличением в цепи ротора увеличивается только критическое скольжение и уменьшается критическая скорость, а критический момент не изменяется.
(14-3)
при
Пусковой моментувеличивается до критического (максимального) моментапри выполнении условия:
,
тогда критическая скорость становится равной нулю.
При дальнейшем увеличении
Уравнение (14-5) для соответствует неподвижному ротору с сопротивлениями и, в котором (роторе) создается ток по действием ЭДС так как
(14-5)
В начале пуска имеет наименьшее значение из-за большого индуктивного сопротивления, так как частота тока ротора имееет максимальное значение (при пуске). А момент двигателя пропорционален активной составляющей тока ротора
для АД нормального исполнения
– для АД специального исполнения
Рис.14.7 Схема замещения фазы асинхронного двигателя
Рис. 14.8 Электромеханическая I (M) и механические характеристики (M) асинхронного двигателя при при разных значениях сопротивления цепи ротора, – пусковой момент двигателя с повышенным скольжением