ПУСК ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ. ПУСКОВЫЕ РЕОСТАТЫ
Схема прямого пуска выглядит следующим образом (k – магнитный пускатель)
До появления надежных и качественных управляемых полупроводниковых преобразователей самым распространенным способом управления пуском асинхронного двигателя являлся реостатный пуск. Популярен такой пуск асинхронных приводов и поныне.
Реостатный пуск актуален только для асинхронных двигателей, имеющих фазный ротор со специальными выводами для подключения сопротивлений. Главным преимуществом реостатного пуска асинхронного привода является тот факт, что при введении сопротивлений в цепь ротора момент двигателя не падает, понижается лишь его скорость.
Поэтому в приводах, вынужденных запускаться под нагрузкой, чаще всего применяются асинхронные двигатели с фазным ротором, пуск которых осуществляется не переключением со «звезды» на «треугольник», а именно выведением роторных сопротивлений.
Схем реостатного пуска асинхронного привода очень много, но объединяет их одно: в роторной цепи двигателя по мере его разгона последовательно выводятся активные сопротивления. Обыкновенно они шунтируются силовыми контактами отдельных контакторов, но существуют асинхронные привода, пуск которых управляется бесступенчатым реостатом.
Например, роторные цепи асинхронных двигателей многих шахтных подъемных машин содержат жидкостные реостаты. Это устройства с неподвижными и подвижными электродами, расположенными и сдвигающимися в резервуаре, заполненном специальным электролитом.
Применение жидкостного реостата не только позволяет обеспечить плавный, бесступенчатый пуск, но и помогает избежать таких нежелательных явлений как электрическая дуга при выведении сопротивлений, что немаловажно для мощных двигателей.
Схемы ступенчатого реостатного пуска отличаются некоторым разнообразием. Наиболее популярными из них являются такие:
Такая схема пуска характерна для промышленных механизмов, имеющих неравномерный режим работы с частыми пусками и остановами в различных условиях. Наиболее типичный случай – вагон трамвая или подъемный кран.
3. Реостатный ступенчатый пуск в функции тока. Это более сложная схема пуска асинхронного двигателя, учитывающая условия пуска. В роторной цепи двигателя устанавливается выпрямитель, напряжение с которого подается на реле тока.
При достижении током определенного значения привод переключается на следующую ступень реостата. Таким образом, пуск одного и того же привода в разных условиях может занимать разное время. Но для оператора привода будет достаточно просто нажать кнопку «ПУСК» как и в случае пуска в функции времени.
АД с фазным ротором: принцип работы, устройство и сферы применения асинхронного двигателя
Несколько способов пуска асинхронного двигателя
- Прямой пуск
- Пуск с понижением напряжения
- Соединение ротора с реостатом во время включения
- Запуск в ход однофазного мотора
- Применение сопротивления при пуске
- Использование конденсатора
Существуют требования, которым должен отвечать запуск асинхронного двигателя. Во-первых, это отсутствие необходимости в использовании специальных устройств. Во-вторых, это сведение пусковых токов до минимума и пускового момента (далее Мпуск) до максимума. Рассмотрим способы пуска асинхронного двигателя, удовлетворяющие выдвинутым требованиям.
Технические характеристики
Существуют установленные требования, гарантирующие качественную работу асинхронных двигателей с фазным ротором. От них зависят базовые параметры и характеристики системы, включая:
Что касается корпуса статора, то в качестве него используется корпус двигателя, внутри которого расположен запрессованный сердечник. В последнем находятся проводники обмотки, защищенные от замыкания изоляцией. Обмотка сердечника состоит из нескольких секций, заключенных в катушки.
В роторе установлены вал и сердечник из набранных пластин. Последний элемент создается на основе высокотехнологичной стали и обладает симметричными пазами с проводниками. При работе вал ротора передает крутящий момент к приводу установки. В зависимости от типа ротора выделяют две разновидности двигателей:
В первом типе роторов присутствуют алюминиевые стержни, которые находятся внутри сердечника и замкнуты на торцах кольцами. Их также называют «беличьим колесом». Обычно пазы установки обрабатываются алюминием, что повышает их прочность.
Фазный ротор асинхронного двигателя существенно отличается от предыдущей разновидности. Число катушек, установленных под конкретным углом, в таких моделях определяется количеством парных полюсов. При этом пары полюсов в роторе такого типа всегда сопоставимы с аналогичными статорными парами.
Прямой и реостатный пуск асинхронного двигателя
Принцип работы
Изучив устройство АД с фазным ротором и его запуск, можно приступать к более подробному рассмотрению работы такой установки. Её можно разделить на несколько пунктов:
- На статор с тройной обмоткой подается трехфазное напряжение от электрической сети с переменным током.
- Затем начинается образование магнитного поля, которое приводит к вращению ротора. По мере ускорения вращательных движений скорость оборотов ротора существенно растет.
- По достижении определенных показателей отдельные линии полей обоих узлов пересекаются, что вызывает появление электродвижущей силы. Она воздействует на роторную обмотку, за счет чего в ней формируется электрический ток.
- В определенный момент времени между магнитным полем статора и током в роторе начинается взаимодействие, образующее крутящий момент. Именно за счет него и осуществляется работа асинхронного двигателя.
Разновидности простейших движков-трансформаторов
Самый простой вариант — короткозамкнутый ротор. Его можно просто отлить из ферромагнитного материала и обработать надлежащим образом. Сплавы на основе железа проводят электрический ток и взаимодействуют с магнитным полем. Цельнометаллическая конструкция обладает следующими преимуществами:
- наиболее проста в изготовлении и по этой причине обладает минимальной себестоимостью;
- лучше всего переносит усилия, возникающие при работе двигателя;
- хорошо разгоняется из-за эффективного взаимодействия магнитных полей.
Как преодолеваются недостатки болванки
Как получается беличье колесо (клетка)
Звезда-треугольник
- от КЗ — посредством автоматического выключателя QF и плавкими предохранителями FU;
- от перегрузок — посредством теплореле КК (при перегреве данные устройства отсоединяют контактор КМ, прекращая работу движка);
- нулевая защита — посредством магнитного пускателя КМ (при низком напряжении или его полном отсутствии контактор КМ оказывается незапитанным, размыкается и электродвигатель выключается).
