Типовые узлы схем автоматического управления пуском двигателей переменного тока

Графики изменения во времени скорости и тока двигателя на рис. 3.1, построенные для ДПТ справедливы и для АД с фазным ротором, т.к. рабочая часть механической характеристики АД линейна как и механическая характеристика ДПТ с независимым возбуждением; с ростом сопротивления в цепи ротора наклон рабочей части характеристик к оси абсцисс увеличивается. Поэтому автоматическое управление пуском и торможением двигателей переменного тока осуществляется в функции тех же величин и с использованием аналогичных электрических аппаратов.

Типовой узел, обеспечивающий автоматический пуск АД с фазным ротором в две ступени в функции времени, приведен на рис. 3.9.

Цепи управления питаются от сети постоянного тока. При большой частоте включения двигателя используют контакторы переменного тока с катушками постоянного тока и электромагнитные реле времени, электрические аппараты

постоянного тока. Схема отличается от схемы управления пуском ДПТ лишь тем, что катушка реле времени РУ2 включена в цепь управления через

Рис. 3.9. Схема включения АД с фазным ротором.

размыкающий контакт КУ1. Таким образом РУ2 включается при подаче напряжения на схему, а отсчёт выдержки времени начинается РУ2 с момента размыкания контакта контактора КУ1.

Для СД всегда применяют асинхронный пуск. Поэтому в статорных цепях СД осуществляются так же переключения, как и при пуске АД: – статорные обмотки включаются на полное напряжение (прямой пуск) либо на пониженное напряжение с последующим переключением в функции времени на полное.

Специфическая особенность пуска СД – управления подачей в обмотку возбуждения постоянного тока от возбудителя. В качестве последних используют генераторы постоянного тока или тиристорные преобразователи. Для быстроходных СД вал возбудителя соединяют с валом двигателя, для тихоходных СД привод возбудителя выполняют на основании АД с короткозамкнутым ротором.

Если позволяют питающая сеть и двигатель, то применяют прямой пуск с постоянно подключённым возбудителем при М_с на валу СД не превышающем 0,4М_н. Если М_с>0,4М_н, то возбудитель подключается на подсинхронной скорости.

При пуске на пониженном напряжении различают: «лёгкий» пуск, при котором возбуждение подаётся до включения обмотки статора на полное напряжение (при небольшом М_с) и «тяжёлый» пуск – подача возбуждения происходит при полном напряжении на обмотке статора (при значительном М_с).

На рисунке 3.10.а – схема прямого пуска с наглухо подключённым возбудителем В. Управление пуском состоит во включении линейного выключателя ВЛ или контактора КЛ. По мере разгона М напряжение В растёт, растёт и ток возбуждения. При подсинхронной скорости он оказывается достаточным для вхождения М в синхронизм.

Схемы на рисунке 3.10.б и 3.10.в применяют при более тяжёлых условиях пуска. Начинается пуск с включения ВЛ (КЛ). Обмотка возбуждения ОВМ либо замкнута на разрядное сопротивление R_Р, либо подключена к возбудителю последовательно с R_{Р .} Подачей возбуждения можно управлять в функции скорости (скольжения) или тока статора М. Первый способ рис. 3.10.б. реализуют при помощи электромагнитного реле времени постоянного Его катушка включена через диод Д на часть R_р. При подключении обмотки статора М к сети в обмотке возбуждения наводится переменная э.д.с. По катушке РПВ начнёт протекать выпрямленный диодом ток і_кат в виде импульсов, амплитуда и частота которых пропорциональны скольжению ѕ. В самом начале пуска, когда ѕ=1, амплитуды импульсов тока і_кат достаточно велики а временные интервалы между ними малы, поэтому РПВ включится. По мере разгона М амплитуда импульсов уменьшается, а временные интервалы между ними увеличиваются. При подсинхронной скорости эти интервалы станут равными времени выдержки и РПВ отключится. Его контакт замкнётся и включит КВ. Из-за разброса выдержек РПВ схема не обеспечивает чёткого вхождения М в синхронизм.

В основном применяют управление в функции тока статора М (рис. 3.10.в.). Токовое реле РПВ получает питание от трансформатора тока ТрТ, включённого в фазу статорной цепи. Известно, что при асинхронном пуске ток статора в зоне подсинхронной скорости резко уменьшится. Это обстоятельство и используют для фиксации момента подачи возбуждения. При нажатии на КнП срабатывает КЛ. От броска пускового тока срабатывает и РПВ. Его размыкающий контакт в цепи катушки КВ размыкается, и замыкающий контакт включает блокировочное реле РБ. РБ становится на самопитание и подготавливает цепь включения КВ. На подсинхронной скорости ток статора снижается, РПВ отключается. Включается КВ. Его контакты закорачивают R_р и катушку РПВ, чтобы РПВ не сработало от броска тока статора при вхождении М в синхронизм.

Рис. 3.10. а) схема прямого пуска;

б) схема пуска в функции скорости;

в) схема пуска в функции тока;

г) схема цепей управления.