Реостатный пуск АД с фазным ротором

Схема реостатного пуска показана на рисунке 3.12.

КЛ

КУ₃

R_P3

КУ₂

R_P2 R_П

КУ₁

R_P1

Рисунок 3.12 – Схема реостатного пуска. КЛ – линейный контактор, предназначенный для подключения статорной обмотки к трехфазной питающей сети, КУ_i – контакторы ускорения, предназначенные для отключения ступеней пускового реостата.

Рассмотрим последовательность реостатного пуска (рис. 3.13). Пуск начинают замыканием КЛ, при этом контакты КУ₁, КУ₂, КУ₃ находятся в разомкнутом состоянии, т. е. все ступени пускового сопротивления введены полностью (т. 1). При этом обеспечивается минимальное значение пускового тока I_ПУСК и максимальное значение пускового момента М_ПУСК. Далее двигатель разгоняется до некоторой угловой скорости, соответствующей т. 2, вращающий момент снижается и для того, чтобы обеспечить необходимое ускорение двигателя, замыкают контакт КУ₁, после чего рабочая точка перемещается на следующую механическую характеристику (т. 3). Последующий разгон происходит на этой механической характеристике до т. 4. При этом момент снижается и для обеспечения дальнейшего разгона двигателя, замыкают контакт КУ₂, тем самым отсекая ступени R_P1+R_P2. Рабочая точка переходит на следующую механическую характеристику (т. 5). Дальнейший разгон продолжается до т. 6. Т. к. момент оказывается недостаточным для ускорения двигателя, замыкают контакт КУ₃, тем самым, отсекая все три ступени пускового реостата (т. 7). После этого разгон продолжается на естественной механической характеристике до рабочей точки а, которая соответствует номинальной угловой скорости вращения двигателя при номинальном значении момента на валу двигателя. Таким образом, пусковая реостатная характеристика будет иметь следующий вид (рис. 3.13).

ω рад/с R₂

R₂+R_P3

R₂+R_P3+ R_P2

R₂+R_P3+ R_P2+R_P1

Рисунок 3.13 – Семейство механических характеристик АД с фазным ротором при реостатном пуске

Обычно управление процессом реостатного пуска производится с помощью релейно-контакторных схем управления в функции угловой скорости, либо в функции тока статора, либо в функции времени.

Введем следующие обозначения и определения:

1) Значение электромагнитного момента при достижении которого осуществляется переключение с одной ступени на другую (проекции точек 2, 4 и 6 на ось абсцисс рис. 3.13) называется моментом переключения М₂.

2) Значение электромагнитного момента, при котором начинается работа на новой механической характеристике, называется пиковым моментом М₁.

Рассмотрим принцип расчета ступеней пусковых сопротивлений. Качество пуска АД определяется минимальным значением пускового тока при достаточном значении пускового момента. Кроме того, пуск должен быть по возможности плавным, а продолжительность пуска должна соответствовать требованиям технологического процесса. Для этого необходимо правильно рассчитать ступени пусковых реостатов. При этом, как правило, число ступеней пусковых реостатов определено заранее, исходя из имеющейся стандартной аппаратуры управления. С точки зрения длительности процесса пуска различают два вида: форсированный и нормальный.

Нормальный пуск требуется в тех случаях, когда электропривод работает в режиме редких включений и остановок. Форсированный пуск применяют, когда по технологическому режиму электропривод работает с частыми пусками и остановками. В этом случае необходимо, чтобы пуск был по возможности кратковременным.

Для обеспечения плавности процесса пуска при заданном количестве ступеней пусковых реостатов необходимо, чтобы моменты переключения на каждой ступени были равны между собой и были бы не меньше 1,2 от момента сопротивления, т. е.

М₂≥ 1,2∙М_С.

Пиковые моменты на каждой ступени также должны быть равны между собой и не должны превышать значения 0,85 от критического момента, т. е.

М₁≤ 0,85∙М_К.

При расчете ступеней для форсированного пуска обычно задаются значением пикового момента (предельным или близким к предельному значению). Обычно пиковый момент задается в пределах М₁≈(0,7÷0,85)·М_К, а момент переключения рассчитывается из заданного числа ступеней.

При расчете нормального пуска задаются моментом переключения в пределах М₂≈ (1,2÷1,5)·М_С, а пиковый момент рассчитывается исходя из заданного числа ступеней.

Различают два способа расчета: графический и аналитический.