Пуск двигуна з фазним ротором

Пускові характеристики асинхронного мотора залежать від особливостей його конструкції, а саме від пристрою ротора.

Запуск асинхронного мотора супроводжується перехідним процесом машини, пов`язаним з переходом ротора зі стану спокою в стан рівномірного обертання, при якому момент мотора врівноважує момент сил опору на валу машини.

При пуску асинхронного мотора має місце підвищений споживання електричної енергії з мережі живлення, що витрачається не тільки на подолання прикладеного до вала гальмівного моменту і покриття втрат в самій асинхронному двигуні, та й на повідомлення пересуваються ланкам виробничого агрегату певної кінетичної енергії. Тому при пуску асинхронний двигун повинен розвинути завищений крутний момент.

Для асинхронного мотора з фазним ротором вихідний пусковий момент, відповідний ковзанню Sп = 1, знаходиться в залежності від активних опорів регульованих резисторів, введених в ланцюг ротора.

Мал. 1. Запуск трифазного асинхронного мотора з фазним ротором: а - графіки залежності крутного моменту мотора з фазним ротором від ковзання при різних активних опорах резисторів в ланцюзі ротора, б - схема включення резисторів і замикаючих контактів прискорення в ланцюг ротора.

Так, при замкнутих контактах прискорення У1, У2, т. Е. Під час пуску асинхронного мотора з замкнутими накоротко контактними кільцями, вихідний пусковий момент МП1 = (0,5 -1,0) Мном, а вихідний пусковий струм Iп = (4,5 - 7) Iном і більше.

Малий вихідний пусковий момент асинхронного електродвигуна з фазним ротором може виявитися недостатнім для приведення в дію виробничого агрегату і наступного його прискорення, а значимий пусковий струм викличе підвищений нагрів обмоток мотора, що обмежує частоту його включень, а в малопотужних мережах призводить до непотрібного для роботи інших приймачів тимчасового зниження напруги. Ці події можуть стати причиною, яка виключає впровадження асинхронних двигунів з фазним ротором з величезним пусковим струмом для приводу робочих пристроїв.

Введення в ланцюг ротора мотора регульованих резисторів, іменованих пусковими, не тільки знижує вихідний пусковий струм, але відразу нарощує вихідний пусковий момент, який може досягти найбільшого моменту Mmax (рис. 1, а, крива 3), якщо критичне ковзання двигуна з фазним ротором

sкр = (R2 `+ Rд`) / (Х1 + Х2 `) = 1,

де Rд `- активний опір резистора, що знаходиться в фазі обмотки ротора мотора, наведене до фази обмотки статора. Подальше підвищення активного опору пускового резистора недоцільно, тому що воно призводить до ослаблення вихідного пускового моменту і виходу точки найбільшого моменту в область ковзання s > 1, що виключає можливість розгону ротора.

Потрібне активне опір резисторів для запуску мотора з фазним ротором визначають, виходячи з вимог запуску, який може бути легким, коли Мп = (0,1 - 0,4) Mном, звичайним, якщо Мп - (0,5 - 0,75) Мном, і важким при Мп ≥ Мном.

Для підтримки досить великої крутного моменту движком з фазним ротором в процесі розгону виробничого агрегату з метою скорочення тривалості перехідного процесу і зниження нагріву мотора потрібно рівномірно зменшувати активний опір пускових резисторів. Допустиме зміна моменту в процесі розгону M (t) визначається електронними і механічними критеріями, що лімітують піковий межа моменту М > 0,85Ммах, момент перемикання М2 > > Мс (рис. 2), також прискорення.

Мал. 2. Пускові властивості трифазного асинхронного мотора з фазним ротором

Перемикання пускових резисторів забезпечено послідовним включенням контакторів прискорення Y1, Y2 відповідно в моменти часу t1, t2 відлічувані з моменту запуску двигуна, коли в процесі розгону крутний момент М стає рівним моменту перемикання М2. Завдяки цьому протягом всього запуску все пікові моменти виходять схожими і всі моменти перемикання рівні між собою.

Так як крутний момент і струм асинхронного мотора з фазним ротором взаємно пов`язані, то можна при розгоні ротора встановити піковий межа струму I1 = (1,5 - 2,5) Iном і ток перемикання I2, який повинен забезпечити момент перемикання М2 > Мc.

Відключення асинхронних двигунів з фазним ротором від мережі живлення завжди роблять при ланцюга ротора, замкнутої накоротко, щоб уникнути виникнення перенапруг в фазах обмотки статора, які можуть перевищити номінальну напругу цих фаз в 3 - 4 рази, якщо ланцюг ротора в момент відключення мотора виявиться розімкнутої.