Касаткин А.С., Немцов М.В. Курс электротехники (2005) (1021859), страница 75
Текст из файла (страница 75)
ар.гуск ар Нас' гатель развивал максимальный момент, и! согласно (14.30) активное сопротивление фазной обмотки ротора долуюю быть г =.х +х В2 ' рас! Рас2 нки г . =-х" + х . (14.34) в- рас! Рас2' Так как активное сопротивление фззной обмотки 'ротора относительно мало, то лля получения максимального начального пускового момента необходимо в цепь ротора вкгпочить пусковой реостат с сопротивлением фазы г = х + х . В этом случае зависимость р рас! Рас2' М (у) асинхронного двн!зтсля будет иметь максимум при у = 1 вр (рис. 14,27) .
Как только ротор начинзст вращаться, уменьшается скольжение, а вместе с ним ЭЛС и ток ропгра, вследствие чего уменьшается вращающий момент. !!тобы двигатель продолжал развивать вращающий момент, близкий к макспмзльному сопротивление пускового реостзта нужно постепенно умсньцпть.
Пзконец, когда двигатель достигает номинальной частоты вращения, пусковой реостат замыкают накоротко. Лля уменьшения механических потерь и износз колец и щеток двигатели снабжаются иногда приспособлением для подъема щеток и ззмыканпя колец накоротко. 'а 15! Вюноченнс добшншных рс~ иш рол в пень роторз и ~ысняс~ хзрзктср эзвисимости ирзнгшошс~о лгоысшз Л! ог скольжения т !)ри э~олэ со- ня глзсно ()4.32) нс изменяешься ьпксимзльныи момент два шсля, увеличение г только сьгсиьгс~ его н сн1рону бэольшс~о сколыксоия. Вес графики эзвисимпстси Л) )г) ньгсин полому вершину хзрзктсрис~гь ки нз одинзковои высоте )ргш )4 "7). Выклвчснис сгунснеи нусково.
го реостзтз приводит к нэмснсшно рсэкнмз рзботы двигзтсля, переходу с одной хзрзктерисгики нз ~г)бч)ш Сскпии рсосштз обычно выволя1 нз контакты, в рсэульыгс чего нри пуске мономент двнгзтсля и ток иэменягатся с~унснлын (рис )4 РВ), число шуиснсй рзвно числу контактов пускового рсосэзп ))рн этом лусконой лнэмснт изменяется в пределах от ЛГ " до Л7' Чем больггн долягсн бэь~гь нусковои момсны чем ближе он к максимальному моменту, гсм больше будег и нусковон ток. ))о этой причине лишь для особо инкслы, условии пуске реостш нодбирзстся эзк, чтобы пусковой момент был равен мзксимзльному. Чтобы нусковон роост;и в течение времени пуска не оерсгрснзлся, его могцность должнз примерно резвиться лвнпности лвнгзтсля.
)Ья двигателей большои моншости пусковые рсостзпз нэготонлгиотся с мзсляным охлзждснисм. В других слу пял иногда применяются очень дс. шевые и простые водяные рсос|шы Ё а) г) Р тг зг зг зт Рнс 14 «7 Риг )4 )Г Конечно, применение пускового реостата значительно улучшает пусковые условия асинхронного двигателя, повышая пусковой момент и уменьшая пусковой ток. Но, с другой стороны, применение ротора с фаэной обмоткой удорожает двигатель, усложняет его обслуживание и, наконец, несколько ухудгцает коэффициент мощности и КПД цвигателя. У двигателей большой моппюсти эта разница в коэффициенте модности незначительна, н недостатками фаэного ротора остаются удорожание машины, длительность и сложность управления ступенями пускового реостата.
Б. Пуск асинхронного двигателя с короткоэамкнутым ротором. В большинстве случаев применяется прямой пуск двигателей с коротко- замкнутым ротором. Такой пуск исключительно прост и быстр. Необходим лишь простейший коммутирующий аппзрат, например рубильник, или для двигателя высокого напряжения — масляный выключатель При прямом пуске двигателя кратность пускового тока высока, примерно 5,5 — 7 (для двигзтелей мощностью 0,6-100 кВт с синхронной частотой вращения 750-3000 об/лпгн). Такой кратковременный пусковой ток относительно безопасен лля двигателя, но вызывает изменение напряжения в сети, что может неблагоприятно сказаться на других потребителях энергии, присоединенных к той же распрецелительной сети.
По этим причинам номинальная мощность асинхронных двигателей, пускаемых прямым включением, зависит от мощности распределительной сеэи. В мощных сетях промышленных предприя. тий возможен прямой пуск двигателей с короткоэамкнутым ротором мощностью до 1000 кВт и даже выше, но во многих случаях эта мощность не должна превышать 100 кВт. Слецуст иметь в виду еще один недостаток пускового режима асинхронного двигателя, У двигателей с короткоэамкнутой обмоткой ротора кратность пускового момента лежит в пределах 1 — 2 (рис. 14.22). Таким образом, при большом токе двигатель развивает относительно небольшой врзшзющий момент. Улучшение пускового режима асинхронного двигателя сводится к уменьшению пускового тока, если это необходимо, причем желательно, чтобы пусковой молгент был возможно больше, Длл уменьшения пускового тока можно на время понизить напряжение межлу выводами фаэных обмоток статора, включив последовательно с обмоткои сгзтора трехфазную катушку индуктивности.
Уменьшение пусковоыэ тока из.эз понижения напряжении на обмотках статорз вызывает уменьшение пусковоы5 момента, пропорционального квадрату напряжения (см. (!4,33)!, Например, при таком пускс уменьшение пускового тока в 2 раза будет сопровождаться умсньшенис5и пускового момента в 4 раза Во многих случаях при пуске двигателя под нагрузкой понижение мо.
мента нсдопусщмо — цвигатель нс сможет преодолеть тормозной механический момент на валу. Понижение напряжения нз обмотках с"штора па время пускз можно 453 осушсствить также носредсэ вою переключения на время пуска обью~ ки статорз, норлпльш рэооишчпен нрн соединении треугольником, нэ соединение гвещон !акое псрскнючсннс нримшшсгся только!ьчя нуска в ход коро~коээхгкнучых дншаэслсй оэносшспьно малон монгноспг — примерно ло 'О кйэ Пусковью хзрзкэс!нюгньн асинхронно~о (нина~сия с коро~коээмкнутым ротором лю~ут быль сунгсшвснно улучшены сели обмоткз ротора имеет цвоиную беличью клетку.
Тзкой ртнор снзбжен двумя клетками, лсжзшнмн нны нзд д(В~он нэружнои пусковой и инугреннси . рзбочеи. Мэ~срнэном стержней нзружнои клетки служит обык. навеяно мзргиндонисшя лзгунь, ~ с, материал с новышенным но срзвнснгио с медью улсльным сонроэивлснисм. Материалом стсржнси внуы ренней клетки служнэ медь, Кроме того, у стержнеи внутренней клетки обычно нлонюдь понсречнсно ссчснгш болыне Таким образом, активное сопроэивнсншс нзружнои клетки значительно больше активного сопротивления внугреннеи (н 4 5 рзт) Обе клетки снабжены с эорцсвых сторон эамьасзюшими кольнзми Стержни клеток размешаны соответственно в наружной и внутрсннси чзстях наэз.
Такое р,шооложснне клеток приводит к знзчиэсльному различию их индуктинносгси рассеяния у инутрсннси клетки индуктивность рзссеянии велика, тэк кэк стержни этой клетки окружены сталью, прорезанной линь сверху ) экои н!елью ната (рис. !4."9, а и б), э у нзружной клетки онз тнз нпсльно меньше, так кзк эначитсльнзя часть пути линий поля рассеяния вокруг стержней проходит в воздушном промежутке между ротором н шагором с большим магнитным сонротивленисм и по шелн нзээ нод стержнями В первый момент пуска двигателя (пока э — -1) ~зсэотз дтков в обмотке роторз ранна юстотс сстн.
в атил условиях иоллос сонрогивлсние внутренней клочки обусловлинзетсл главным образом се большим индуктивнгим сопротивисниеьг рассеяния Таким образом, ори пуске двигателя ток в роторе выгеашстся нт внутреннеи беличьей кяетки. В то жс время полное сопротивление нзружной клетки определяется преимущественно ее акпншым сопротивлением. Ток наружной клетки нри пуске мало сдвинут ло фазе но отношенгно к индуктированной в ней ЗПС: он сот!!за~ большой пусковой момент, кзк это имеет место и у двшзтсля с фаэным ротором нри включении пускового реостзгз. Отношение юков нар)диной и внутренней клеток зависит от отношения полных сопротивлений этих клеток: обычно п пуске ток ннутренней клетки значительно мсныне тока наружной. По мере разбега ронгрз частота токов в нем уменьшзстся и вместе с тем уменьшается влияние ишгук~ивного сопротивления нз рзснредсление токов, При ломнналынш скорости частота токов ротора имеет значение порядкз 1 Гд: в этих условиях индуктивные сонргпивления рассеянии весьма малы н рзснрсделсние токов между клетками ргжора определяется огношением активных сопротивлений клеток Поэтол~) ток наружной клетки будет ь.сньше ~ока внутренней клетки.
зктиинос 454 и порп1ое сопротивления которой в таких условиях мальр, кзк у обычного двигзтсля с короткозамкнутым ротором. Мохоро рассматривать зависимость М (з) цвигатсля с двойной вр беличьей клеткой как сумму характеристик двигщеля с относительно болыпим активным сопротивлением обмотки ротора (на рис. 14.29, М ) и двигателя с относительно малым активным сопротивлением ввр обмотки ротора (М, ). Таким образом, у двигателей с цвойной бс. вт личьей клеткой активное сопрапрвление обмотки ротора в целом зависит от изменения скольжения — оно велико при пуске и мало при рабочем скольжении.
Благодаря этому двигатель, снабженный ротором с двойной беличьей клеткой, по сравнению с обычным цвигателем, имеющим короткозамкнутый ротор, развивает повышенный пусковой врашарощий момерп при пониженном пусковом токе. В некоторых конструкциях обе клетки изготовляются путем непосрецственной заливки расршавленным алюминием пазов ротора (с и с( на рис. 14.29); при этом алюминий заполняет и щель между пазами верхней и нижней клеток, так что стержни обеих клеток образуют один цельный стержень фасонного сечения. Упрощенным вариантом асинхронного двигателя с двойной беличьей клеткой является двигатель с глубоким пазом. Обмотка ротора этого двигателя изготовляется из прямоугольных стержней малой ширины и больцюй высоты, которые помещаются в соответствующие глубокие пазы в сердечнике ротора, Переменный ток распределяется по сечению стержня неравномерно, как и необхоцимо.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
