Способы пуска асинхронного двигателя: Пуск асинхронного двигателя | Электротехника

Содержание

Пуск асинхронного двигателя | Электротехника

Пусковые свойства двигателей.

При пуске ротор двигателя, преодолевая момент нагрузки и момент инерции, разгоняется от частоты вращения  п =  0 до п . Скольжение при этом меняется от sп = 1 до s. При пуске должны выполняться два основных требования: вращающий момент должен бить больше момента сопротивления (Мвр>Мс) и пусковой ток Iп должен быть по возможности небольшим.

В зависимости от конструкции ротора (короткозамкнутый или фазный), мощности двигателя, характера нагрузки возможны различные способы пуска: прямой пуск, пуск с использованием дополнительных сопротивлений, пуск при пониженном напряжении и др. Ниже различные способы пуска рассматриваются более подробно.

Прямой пуск.

Пуск двигателя непосредственным включением на напряжение сети обмотки статора называется прямым пуском. Схема прямого пуска приведена на рис. 3.22. При включении рубильника в первый момент скольжение s = l, а приведенный ток в роторе и равный ему ток статора

, (3.37)

 

максимальны (см.п.3.19 при s=1). По мере разгона ротора скольжение уменьшается и поэтому в конце пуска ток значительно меньше, чем в первый момент. В серийных двигателях при прямом пуске кратность пускового тока kI = IП / I1НОМ

= ( 5,…,7), причем большее значение относится к двигателям большей мощности.

Рис. 3.22

Значение пускового момента находится из (3.23) при s = 1:

,(3.38)

Из рис. 3.18 видно, что пусковой момент близок к номинальному и значительно меньше критического. Для серийных двигателей кратность пускового момента          МП/ МНОМ = (1.0,…,1.8).

Приведенные данные показывают, что при прямом пуске в сети, питающей двигатель, возникает бросок тока, который может вызвать настолько значительное падение напряжение, что другие двигатели, питающиеся от этой сети, могут остановиться.

С другой стороны, из-за небольшого пускового момента при пуске под нагрузкой двигатель может не преодолеть момент сопротивления на валу и не тронется с места. В силу указанных недостатков прямой пуск можно применять только у двигателей малой и средней мощности (примерно до 50 кВт).

Пуск двигателей с улучшенными пусковыми свойствами.

Улучшение пусковых свойств асинхронных двигателей достигается использованием эффекта вытеснения тока в роторе за счет специальной конструкции беличьей клетки. Эффект вытеснения тока состоит в следующем: потокосцепление и индуктивное сопротивление X2 проводников в пазу ротора тем выше, чем ближе ко дну паза они расположены (рис.3.23). Также X

2 прямо пропорционально частоте тока ротора.

Следовательно, при пуске двигателя, когда  s=1  и   f2 = f1 = 50 Гц , индуктивное сопротивление X2 = max  и под влиянием этого ток вытесняется в наружный слой паза. Плотность тока j по координате h распределяется по кривой, показанной на рис.3.24. В результате ток в основном проходит по наружному сечению проводника, т.е. по значительно меньшему сечению стержня, и, следовательно, активное сопротивление обмотки ротора R2 намного больше, чем при нормальной работе. За счет этого уменьшается пусковой ток и увеличивается пусковой момент МП (см. (3.37), (3.38) ).

По мере разгона двигателя скольжение и частота тока ротора падает и к концу пуска достигает 1 – 4 Гц. При такой частоте индуктивное сопротивление мало и ток распределяется равномерно по всему сечению проводника. При сильно выраженном эффекте вытеснения тока становится возможным прямой пуск при меньших бросках тока и больших пусковых моментах.

К двигателям с улучшенными пусковыми свойствами относятся двигатели, имеющие роторы с глубоким пазом, с двойной беличьей клеткой и некоторые другие.

Рис.3.23                                                          Рис. 3.24

 

Двигатели с глубокими пазами.

Как показано на рис.3.25, паз ротора выполнен в виде узкой щели, глубина которой примерно в 10 раз больше, чем ее ширина. В эти пазы-щели укладывается обмотка в виде узких медных полос. Распределение магнитного потока показывает, что индуктивность и индуктивное сопротивление в нижней части  проводника значительно больше, чем в верхней части.

Рис.3.25

Поэтому при пуске ток вытесняется в верхнюю часть стержня и активное сопротивление значительно увеличивается. По мере разгона  двигателя скольжение уменьшается, и плотность тока по сечению становится почти одинаковой.

В целях увеличения эффекта вытеснения тока глубокие пазы выполняются не только в виде щели, но и трапецеидальной формы. В этом случае глубина паза несколько меньше, чем при прямоугольной форме.

Двигатели с двойной клеткой.

В таких двигателях обмотки ротора выполняются в виде двух клеток (рис.3.26): во внешних пазах 1 размещается обмотка из латунных проводников, во внутренних 2 – обмотка из медных проводников.

Рис.3.26

Таким образом, внешняя обмотка имеет большее активное сопротивление, чем внутренняя. При пуске внешняя обмотка сцепляется с очень слабым магнитным потоком, а внутренняя – сравнительно сильным полем. В результате ток вытесняется во внешнюю клетку, а во внутренней тока почти нет.

По мере разгона двигателя ток из внешней клетки переходит во внутреннюю и при s =s

НОМ протекает в основном по внутренней клетке. Ток во внешней клетке при этом сравнительно небольшой.

Результирующий пусковой момент, складывающийся из моментов от двух клеток, значительно больше, чем у двигателей нормальной конструкции, и несколько больше, чем у двигателей с глубоким пазом. Однако следует иметь в виду, что стоимость двигателей с двойной клеткой ротора выше.

Пуск переключением обмотки статора.

Если при нормальной работе двигателя фазы статора соединены в треугольник, то, как показано на рис.3.27, при пуске первоначально они соединяются в звезду.

Рис.3.27

Для этого сначала включается выключатель Q, а затем переключатель S ставится в нижнее положение Пуск. В таком положении концы фаз Х, Y, Z соединены между собой, т.е. фазы соединены звездой. При этом напряжение на фазе в √3 раз меньше линейного.

В результате линейный ток при пуске в 3 раза меньше, чем при соединении треугольником. При разгоне ротора в конце пуска переключатель S переводится  в верхнее положение и, как видно из рис. 3.27, фазы статора пересоединяются в треугольник.

Недостатком этого способа является то, что пусковой момент также уменьшается в 3 раза, так как момент пропорционален квадрату фазного напряжения, которое в √3 раз меньше при соединении фаз звездой. Поэтому такой способ применим при небольшом нагрузочном моменте и только для двигателей, нормально работающих при соединении обмоток статора в треугольник.

Пуск при включении добавочных  резисторов в цепь статора.(рис. 3.28)

Рис.3.28

Перед пуском  выключатель (пускатель) находится в разомкнутом состоянии и замыкается выключатель Q1.

При этом в цепь статора включены добавочные резисторы RДОБ. В результате обмотка статора питается пониженным напряжением U1n = U1НОМInRДОБ. После разгона двигателя замыкается выключатель Q2 и обмотка статора включается на номинальное напряжение U

1НОМ. Подбором RДОБ можно ограничить пусковой ток до допустимого.

Следует иметь в виду, что момент при пуске, пропорциональный U2, будет меньше и составляет (U/ U1НОМ)2 номинального. Важно отметить, что при этом способе пуска значительны потери в сопротивлении RДОБ (RДОБI21n). Можно вместо резисторов RДОБ включить катушки с индуктивным сопротивлением ХДОБ, близким к RДОБ.

Применение катушек позволяет уменьшить потери в пусковом сопротивлении.

Автотрансформаторный пуск.

Кроме указанных способов можно применить так называемый автотрансформаторный пуск.

Соответствующая схема показана на рис.3.29.

Рис.3.29    

Перед пуском переключатель S устанавливается в положение 1, а затем включается автотрансформатор и статор питается пониженным напряжением U. Двигатель разгоняется при пониженном напряжении и в конце разгона переключатель S переводится в положение 2 и статор питается номинальным напряжением U1ном.

Если коэффициент трансформации понижающего трансформатора n, тогда ток I на его входе будет в n раз меньше. Кроме того, пусковой ток будет также в

n раз меньше, т.е. ток при пуске в сети будет в n2 раз меньше, чем при непосредственном пуске.

Этот способ, хотя и лучше рассмотренных в п.3.14.7, но значительно дороже.

Пуск двигателя с фазным ротором.

Пуск двигателя с фазным ротором осуществляется путем включения пускового реостата в цепь ротора, как это показано на рис.3.30.

Начала фаз обмоток ротора присоединяются к контактным кольцам и через щетки подключаются к пусковому реостату с сопротивлением Rp.

Приведенное к обмотке статора сопротивление пускового реостата Rp рассчитывается так, чтобы пусковой момент был максимальный, т.е. равен критическому. Так как при пуске скольжение  sП = 1, то  sП = 1 =  sК , равенство МП = М Пmaх  = МК будет обеспечено. Тогда

.

Пуск двигателя происходит по кривой, показанной на рис.3.31. В момент пуска  рабочая точка на механической характеристике находится в положении а, а при разгоне двигателя она перемещается по кривой 1, соответствующей полностью включенному реостату.

При моменте, соответствующем точке е , включается первая ступень реостата и момент скачком увеличивается до точки b – рабочая точка двигателя переходит на кривую 2; в момент времени, соответствующей точке d, выключается вторая   ступень реостата, рабочая точка скачком переходит в точку с и двигатель выходит на естественную характеристику 3 и затем в точку f. Реостат закорачивается, обмотка ротора замыкается накоротко, а щетки отводятся от колец.

Таким образом, фазный ротор позволяет пускать в ход асинхронные двигатели большой мощности при ограниченном пусковом токе. Однако этот способ пуска связан со значительными потерями в пусковом реостате.

Кроме того, двигатель с фазным ротором дороже двигателя с короткозамкнутым ротором. Поэтому двигатель с фазным ротором применяется лишь при больших мощностях и высоких требованиях к приводу.

 

Способы пуска асинхронного двигателя | Техпривод

Асинхронный двигатель уже более 100 лет с успехом применяется в электроприводах различного назначения. За это время для него было придумано множество способов подачи питания и управления. В этой статье мы рассмотрим вопрос пуска двигателя с разных сторон.

Способы подачи напряжения на двигатель

Напряжение питания можно подавать на асинхронный двигатель двумя основными способами – электромеханическим и электронным.

В первом случае используются различные электротехнические устройства коммутации, содержащие подвижные силовые контакты: рубильники, автоматические выключатели, автоматы защиты двигателя (ручные пускатели), контакторы (магнитные пускатели). В подобных устройствах подача питания осуществляется замыканием силовых контактов, через которые проходит рабочий ток двигателя.

Второй способ предполагает запуск двигателя при помощи твердотельных реле или контакторов, софтстартеров, преобразователей частоты. В таких устройствах нет подвижных контактов, а в качестве коммутационных элементов используются полупроводниковые приборы – транзисторы, тиристоры, симисторы.

Ручное и дистанционное управление

Под ручным управлением понимается такой способ запуска, при котором органы управления и коммутации находятся в составе одного устройства. Типичные примеры – различные рубильники и выключатели, ручные пускатели. В этом случае для подачи напряжения на двигатель необходимо непосредственно воздействовать рукой на устройство коммутации.

Дистанционное управление подразумевает запуск двигателя на любом удалении от устройства коммутации. Для этого, например, может использоваться кнопка «Пуск» на панели шкафа управления, которая включает контактор. Эта же кнопка может быть установлена или продублирована на большом расстоянии от контактора. Более того, вместо кнопки может использоваться выходной контакт контроллера, который выдает команду по программе, либо по сигналу из любой точки мира.

Большинство электронных устройств пуска асинхронного двигателя могут иметь как ручное управление (кнопками на передней панели), так и дистанционное – по проводным или беспроводным каналам управления.

Схемы включения асинхронного двигателя

На практике используются две основные схемы – «Звезда» и «Треугольник». Они различаются конфигурацией включения обмоток двигателя. Выбор схемы зависит от напряжения питания и ряда других факторов.

Схема включения может быть собрана на постоянной основе и обеспечивать пуск и работу двигателя в номинальном режиме через любое из устройств, перечисленных выше. Но иногда возникает необходимость задействовать оба варианта. Такая схема называется «Звезда – Треугольник». Она предполагает специальную схему пуска, при которой разгон двигателя происходит в «Звезде», а при переходе в рабочий режим двигатель включается в «Треугольник».

Виды защит

Некоторые устройства пуска имеют встроенную защиту двигателя. Например, ручные пускатели при соответствующей настройке защитят привод от короткого замыкания и перегрузки, а также от некоторых проблем в питающей сети.

Самый высокий уровень защит обеспечивает преобразователь частоты, например, защиту от превышения момента, от превышения тока, от некорректного уровня напряжения и проч. При наличии термодатчика (позистора), встроенного в двигатель, частотник способен защитить привод от перегрева. Разновидностью защиты можно считать плавный пуск, реализуемый в софтстартерах и преобразователях частоты. В случае плавного разгона в значительной мере устраняются такие явления, как механические и электрические перегрузки, а также нагрев двигателя.

В современном оборудовании при проектировании электросхем пуска часто используют комбинации устройств коммутации и защиты, включенных последовательно. Например, асинхронный двигатель может питаться через включенные последовательно рубильник, автоматический выключатель, автомат защиты и преобразователь частоты. Каждое из этих устройств может обеспечить пуск двигателя самостоятельно, однако такое построение схемы пуска стало общепринятым ввиду наибольшей безопасности и защиты.

Управление скоростью и направлением вращения

Пуск асинхронного двигателя может осуществляться с изменением номинальной скорости и направления вращения. Обычно для этого применяют преобразователи частоты. Для изменения направления вращения двигателя также используют реверсивные пускатели, которые содержат как минимум два контактора.

Другие полезные материалы:
Каскадное управление насосами
Червячный редуктор: больший момент за меньшие деньги
Выбор мотор-редуктора для буровой установки

Особенности пуска асинхронных электродвигателей | RuAut

На сегодняшний день асинхронные электродвигатели являются самыми распространёнными потребителями электроэнергии в мире и используются повсеместно, начиная от бытовых устройств, таких как пылесос, холодильник или вентилятор и заканчивая крупными промышленными установки, в которых мощность электродвигателей измеряется в мегаваттах. Это насосные станции, конвейеры, горнодобывающие установки, системы вентиляции или дымоудаления и т.д. Согласно статистики в мире используется около 300 миллионов трехфазных асинхронных электродвигателей с напряжением 380В.

Ежегодно около 10% из этих электродвигателей выходят из строя из-за неправильной эксплуатации, перегрузок или аварийных режимов работы. Часто выход из строя связано с процессом пуска асинхронного электродвигателя, когда он должен набрать номинальную скорость вращения в механизмах с большим моментом инерции. Соответственно момент пуска для асинхронного электродвигателя является тяжелым режимом работы с большой механической и электрической нагрузкой. Пусковые токи асинхронного электродвигателя могут превышать номинальные в 10 – 12 раз.

Виды пуска электродвигателей и их особенности

Прямой пуск асинхронного электродвигателя – это наиболее традиционный способ пуска, который используется с момента появления электродвигателей и до настоящего времени. Это наиболее технически просто реализуемое и экономически выгодное решение, позволяющее запустить электродвигатель при номинальном напряжении. При таком способе пуска используется минимальный набор коммутационного оборудования, однако в настоящее время он в основном применяется для пуска электродвигателей небольших мощностей в связи с определенным количеством недостатков, который можно разделить на 2 категории: электрические и механические.

Электрические проблемы:

При прямом пуске асинхронного электродвигателя происходит довольно большой бросок тока, который приводит к падению напряжения в питающей сети. А также может привести к срабатыванию защиты, особенно в случаях, когда не применяется специальные аппараты для защиты электродвигателя. Кроме того, в случае затяжного пуска, длительное протекание тока превышающего номинальный в 6 -8 раз оказывает значительное тепловое и электродинамическое воздействие как на кабель подключенный к электродвигателю, так и на обмотки асинхронного электродвигателя, что приводит к их повышенному износу.

Механические проблемы:

Высокий начальный пусковой момент может привести к значительному толчку и, следовательно, к существенной нагрузке на механизмы электропривода, такие как ремни или крепления узла подшипника. Это вызывает их сокращение срока службы или полный выход из строя. В случае особо ответственных производств простои оборудования в течение времени пока будет производиться ремонт могут привести к значительным убыткам. При останове, как и при пуске, возникают сильные механические вибрации, вызванные переходными процессами. Они не позволяют осуществить синхронную работу нескольких независимых узлов в сложных станках линиях или установках.

Пуск по схеме звезда-треугольник, также является одним из известных способов пуска асинхронных электродвигателей. Этот метод используется для снижения механических нагрузок и ограничения пускового тока. Но и у него есть несколько недостатков. Во-первых, электродвигатель обязательно должен иметь 6 клемм для подключения питания. Во-вторых, для пуска по данной схеме необходимы 3 контактора, что опять же увеличивает стоимость и габариты установки. При переключении со схемы звезда на схему треугольник все равно происходит, пусть и кратковременный, но большой по амплитуде бросок тока. В-третьих, требуется использование двух кабелей от пункта управления до электродвигателя, что в случае длинных линий достаточно дорого. И последний недостаток заключается в том, что останов электродвигателя при подобной схеме подключения точно такой же как и при прямом пуске.

Третий способ пуска – использование устройств плавного пуска.

Устройство плавного пуска – это механическое, электронное или электромеханическое устройство, используемое для плавного пуска или останова электродвигателей. Благодаря применению устройства плавного пуска можно одновременно обеспечить плавный разгон и останов асинхронного электродвигателя, добиться улучшения стабильности электрических сетей, то есть уменьшить броски тока при пуске и значительно уменьшить просадки напряжения в сети при тяжелом пуске. Кроме того, использование систем плавного пуска минимизируют механические перегрузки оборудования при пуске и останове, уменьшает износ механизмов и тем самым увеличивает срок службы асинхронных электродвигателей, редукторов, муфт и других деталей привода. Поэтому самым оптимальным решением по соотношению функционал – стоимость для пуска асинхронных электродвигателей, в случае если нет необходимости постоянного регулирования скорости, являются устройства плавного пуска.

Прочитайте о принципе действия и преимуществах устройств плавного пуска (УПП)

1) Какие существуют способы пуска ад? Какие они имеют достоинства и недостатки?

1) прямой пуск. Пуск двигателя осуществляется напрямую, подачей питания на обмотку статора. Этот способ наиболее экономичный, так как не требует дополнительных устройств для запуска. Но, чаще всего такой способ применяется для маломощных двигателей, так как пусковые моменты и токи при таком способе достигают больших значений и способны повредить не только сам двигатель, но и механические привода соединенные с ним.

Прямой пуск — самый распространенный метод пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Двигатель подключается непосредственно к питающей сети через пускатель. При этом асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором развивает высокий пусковой крутящий момент с относительно малым временем разгона. Этот метод обычно используется для двигателей малой и средней мощности, которые достигают полной рабочей частоты вращения за короткое время.

Недостатком данного способа пуска кроме сравнительно небольшого пускового момента является также большой бросок пускового тока, в пять — семь раз превышающий номинальное значение тока.

Несмотря на указанные недостатки, пуск двигателя путем непосредственного подключения обмотки статора к сети широко применяют благодаря простоте и хорошим технико-экономическим свойствам двигателя с короткозамкнутым ротором — низкой стоимости и высоким энергетическим показателям (η, cos φ1kм и др.).

2) Пуск посредством реактора.

Этот способ заключается в использовании трехфазного индуктивного сопротивления, т.е. между каждой питающей фазой и каждой приемной фазой обмотки статора асинхронного двигателя включена катушка индуктивности. Это позволяет замедлить процесс нарастания тока.

реакторный пуск. При пуске двигателя последовательно с обмоткой статора включают пусковой реактор (ПР). За счет падения напряжения на ПР напряжение на статоре асинхронного двигателя уменьшается. Поэтому снижается пусковой ток двигателя. После разгона ПР шунтируют.

Реакторный пуск осуществляется следующим образом. Сначала двигатель получает питание через трехфазный реактор (реактивную или индуктивную катушку), сопротивление которого ограничивает величину пускового тока. При этом ток из сети поступает в обмотку статора через реакторы, на которых происходит падение напряжения за счет индуктивного сопротивление реактора. В результате на обмотку статора подается пониженное напряжение. По достижении нормальной частоты вращения включается выключатель, который шунтирует реактор, в результате чего на двигатель подается нормальное напряжение сети.

Более универсальным является способ с понижением подводимого к двигателю напряжения посредством реакторов (реактивных катушек — дросселей). Порядок включения двигателя в этом случае следующий. При разомкнутом рубильнике 2 включают рубильник 1. После разгона ротора двигателя включают рубильник 2 и подводимое к обмотке статора напряжение оказывается номинальным. Недостаток этого способа пуска состоит в том, что уменьшение напряжения в раз сопровождается уменьшением пускового момента Мп враз.

3) Способ пуска асинхронного двигателя переключением со звезды на треугольник, применяется в установках, где нагрузка на валу минимальна или вообще отсутствует. Для того чтобы осуществить данный вид пуска, нужно чтобы основной схемой включения двигателя был треугольник. В начальный момент времени обмотка  соединяется по схеме звезда, запускается, происходит разгон до некоторого значения, а затем переключают на треугольник. Таким образом, добиваются уменьшения токов в момент пуска. Но, с уменьшением токов, уменьшаются и моменты, именно поэтому не рекомендуется использовать этот способ для двигателя с нагрузкой на валу.

4) Пуск асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором при пониженном напряжении. В тех случаях, когда из-за большого падения напряжения в сети прямой пуск для короткозамкнутых двигателей недопустим, применяют подключение их обмоток статора в первый момент пуска на пониженное напряжение, при этом пусковой ток уменьшается, что приводит к снижению падения напряжения в сети.

Недостатком такого способа пуска является снижение начального пускового момента пропорционально квадрату напряжения.

Для асинхронных двигателей, работающих при соединении обмоток статора треугольником, можно применить пуск переключением обмотки статора со звезды на треугольник. В момент подключения двигателя к сети переключатель ставят в положение «звезда», при котором обмотка статора оказывается соединенной в звезду. При этом фазное напряжение на статоре понижается в раз. Во столько же раз уменьшается и ток в фаз­ных обмотках двигателя. Кроме того, при соединении обмоток звездой линейный ток равен фазному, в то время как при соединении этих же обмоток треугольником линейный ток большефазного в раз. Следовательно, переключив обмотки статора звездой, мы добиваемся уменьшения линейного тока в ()2 = 3 раза. После того как ротор двигателя разгонится до частоты вра­щения, близкой к установившейся, переключатель быстро перево­дят в положение «треугольник» и фазные обмотки двигателя ока­зываются под номинальным напряжением. Возникший при этом бросок тока до значения I/пΔ является незначительным.

Способы пуска асинхронных электродвигателей. Достоинства и недостатки (2008)

В современном производстве применяют электродвигатели самых разных видов. Но наибольшее применение нашли асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Они относительно дешевы и требуют, как правило, небольших затрат на эксплуатацию и обслуживание.

У различных производителей пусковые параметры асинхронных электродвигателей могут существенно отличаться при одинаковой номинальной мощности. Использование систем пуска при пониженном напряжении предполагает наличие у электродвигателя высокого пускового вращающего момента при прямом включении (D.O.L). В этом случае уменьшается пусковой ток и пусковой вращающий момент. На технические характеристики оказывает влияние и число полюсов: электродвигатель с двумя полюсами зачастую имеет меньший пусковой вращающий момент, чем электродвигатели с четырьмя и более полюсами (Рис. 1а и 1б).

Напряжение

Трехфазные односкоростные электродвигатели могут использоваться на двух напряжениях. Три фазные обмотки статора соединяются звездой (Y) или треугольником (D) (Рис. 2а и 2б).

Фазные обмотки могут включаться последовательно или параллельно, например, Y или YY На шильдике электродвигателя с короткозамкнутым ротором указывают напряжения для соединения звездой или треугольником, то есть электродвигатель можно подключать к напряжениям 230 В или 400 В. Обмотки соединяются треугольником для 230 В, а при использовании напряжения питания 400 В используется соединение звездой. При изменении напряжения питания следует помнить, что при одинаковой номинальной мощности ток будет зависеть от величины напряжения.

Коэффициент мощности

Электродвигатель всегда потребляет активную мощность, которая преобразуется в механическую работу. Для намагничивания активной стали статора и ротора требуется реактивная мощность, которая является паразитной. На схеме активная и реактивная мощности представлены как P (активная) и Q (реактивная), которые совместно дают мощность S (полная). Соотношение между активной мощностью (кВт) и реактивной мощностью (кВА) называется коэффициентом мощности и обозначается как cos9. Нормальное значение этого коэффициента лежит в пределах 0,7-0,9, при этом небольшие электродвигатели имеют невысокое значение этого параметра, а мощные — высокое.

Скорость

Скорость электродвигателя переменного тока зависит от двух параметров: количество полюсов обмотки статора и частоты напряжения питания. При частоте 50 Гц, электродвигатель будет работать со скоростью равной константе 6000 об./ мин., деленной на число полюсов, а при частоте 60 Гц, константа будет равна 7200 об/мин.

Крутящий момент

Пусковой крутящий момент мотора зависит от мощности электродвигателя. Для небольших электродвигателей мощностью до 30 кВт, он в 2,5-3 раза больше номинального крутящего момента. Для электродвигателей мощностью до 250 кВт типовое значение в 2-2,5 раза больше номинального крутящего момента. Более мощные электродвигатели имеют еще меньший пусковой крутящий момент, иногда даже меньше номинального. Такой электродвигатель невозможно пустить под нагрузкой даже путем пуска прямой подачи напряжения.

Пуск прямой подачей напряжения

Это метод один из самых распространенных способов пуска электродвигателей. Пусковое оборудование состоит из главного контактора и теплового или электронного реле перегрузки. Недостатком этого метода является самый большой пусковой ток, превышающий номинальный в 6-7, а в некоторых случаях и в 10-12 раз. Помимо пускового тока возникает импульсный ток, превышающий номинальный ток в 14 раз. Эти величины зависят от конструкции и размера электродвигателя, при этом менее мощные электродвигатели имеют большие относительные пусковой и импульсный токи. При пуске прямой подачей напряжения пусковой крутящий момент также весьма велик и в большинстве случаев больше необходимого, что приводит к износу и выходу из строя приводимого оборудования.

Пуск переключением соединения звезда-треугольник

Этот способ уменьшает пусковой ток и пусковой крутящий момент. Пусковое устройство обычно состоит из трех контакторов, реле перегрузки и таймера, задающего время нахождения в пусковом положении. Чтобы можно было использовать этот метод пуска, обмотки статора электродвигателя, соединенные треугольником, должны быть рассчитаны на работу в номинальном режиме. В этом случае пусковой ток составляет около 30 % от пускового тока, возникающего при пуске прямой подачей напряжения, а пусковой крутящий момент на 25 % меньше возникающего при пуске прямой подачей напряжения (Рис. 3а, 3б и 3в).

Частотные преобразователи и системы плавного пуска

Развитие элементной базы позволило создать новые классы оборудования для управления режимом электродвигателя. Были созданы частотные системы и системы плавного пуска, которые отличаются назначением и принципом работы.

Частотные преобразователи управляют режимом работы электродвигателя в течении всего периода работы, контролируя основные электромеханические параметры. Принцип работы основан на преобразовании переменного тока 50 Гц в постоянный, и далее методом высокочастотной модуляции (ЧИМ или ШИМ) преобразуется напряжение постоянного тока в переменное с регулируемой частотой (Рис. 4 а). Это позволяет управлять режимом работы электродвигателя изменением частоты на выходе привода. За счет управления частотой при пуске номинальный вращающий момент может быть достигнут на низкой скорости. Другой полезной функцией является мягкая остановка. Также данное устройство позволяет стабилизировать пользовательский параметр при изменяемых внешних характеристиках — например, давление в трубопроводе высотного дома поддерживается неизменным независимо от потребления.

В основе работы системы плавного пуска лежит принцип фазового регулирования, что позволяет при малом напряжении на электродвигателе минимизировать пусковой ток и крутящий момент (Рис. 4 б). На первом этапе запуска напряжение, подаваемое на электродвигатель, настолько мало, что механические усилия минимальны. Постепенно напряжение и крутящий момент возрастают, и механизмы начинают разгоняться. Одним из преимуществ этого метода пуска является возможность точной регулировки крутящего момента, независимо от наличия нагрузки. Особенностью является бережное отношение к приводимому механизму. Другой функцией системы мягкого пуска является мягкая остановка.

Пуск прямой подачей напряжения

Осуществляется подачей полного напряжения без последующей коммутации. Характеризуется максимальными пусковыми токами и ударным воздействием на приводимые механизмы. Применяется для маломощных устройств без особых требований к оборудованию.

Пуск переключением звезда-треугольник

Обеспечивает снижение бросков пускового тока, пониженный пусковой крутящий момент, что обеспечит плавный разгон оборудования. Данный способ пуска позволяет производить пуск оборудования в условиях ограниченного питания, когда технические характеристики питающей сети не позволяют произвести пуск прямой подачей электроэнергии

Кстати, в ассортименте продукции ТМ IЕК есть автомат, позволяющий решить задачу пуска электродвигателя независимо от схемы включения. Это контакторы КМИ в оболочке. Для реализации схемы «звезда-треугольник» нужно использовать реверсивные пускатели, тепловые реле и различного рода дополнительное оборудование к ним. Для систем частотного регулирования и плавного пуска выпускается широкий ассортимент автоматических выключателей серии ВА88-ХХ.

Оборудование Пускового устройства на примере автоматов ТМ IEK

Пусковое устройство состоит из 2-х силовых контакторов типа КМИ или КТИ ( в зависимости от мощности электродвигателя) и промежуточного контактора КМИ с пневматической приставкой ПВИ, позволяющей получать выдержку времени на время разгона электродвигателя при пуске.

Пуск по схеме звезда-треугольник

Пуск производится при срабатывании контактора К1 (к питающей сети подключаются обмотки электродвигателя соединенные звездой). Электродвигатель начинает разгоняться.

В зависимости от типа механизма, приводимого в движение электродвигателем, и возможности питающей сети, производится регулировка выдержки времени на приставке ПВИ, установленной на промежуточном контакторе. По истечении времени происходит отключение контактора К1 и включение контактора К2, обмотки электродвигателя переключаются на соединение «треугольник», и электродвигатель достигает номинальной частоты вращения.

Схема (Рис. 5) спроектирована с учетом изготовления из стандартных комплектующих, минимизации расходов и повышения надежности конечного изделия. Законченное устройство может быть размещено в стандартной металлооболочке подходящего размера из ассортимента ТМ IEK.

Основные способы пуска асинхронных двигателей

Практически в каждом проекте мы сталкиваемся с необходимостью  подключения асинхронных двигателей, поэтому нужно знать про основные особенности пуска таких двигателей. В основном – это двигатели вентиляторов и насосов, которые присутствуют в каждом здании.


В интернете по данной теме представлено предостаточно информации, но мне хотелось бы отразить данную тему со стороны проектировщика.

Как можно запустить асинхронный двигатель?

Самый простой и самый дешевый способ пуска асинхронных двигателей – это прямой пуск. Прямой пуск представляет собой присоединение обмоток двигателя непосредственно к сети без изменения электрических параметров сети. Как правило, такой пуск выполняют при помощи электромагнитных пускателей и контакторов.

При малых мощностях двигателей практически всегда применяют прямой пуск. При проектирования возникают ситуации, когда приходится подключать двигатели большой мощности. Четкой границы не существует, но на мой взгляд при подключении двигателей более 50кВт, стоит проверить всю питающую сеть. Дело в том, что для пуска двигателя на валу необходимо создать достаточно большой крутящий момент, поэтому при пуске двигатель развивает большой пусковой ток, в 5-10 раз больше номинального тока. Повышение пускового тока приводит к падению напряжения в сети. Если падение напряжения составит более 15%, то двигатель может просто-напросто не включиться и заодно нарушит работу других электроприемников. Такое может случиться, если питающая трансформаторная подстанция имеет небольшую мощность. В литературе можно встретить такое правило: мощность двигателя должна быть не более 30% мощности трансформатора.

Как запустить асинхронный двигатель в маломощной сети?

В настоящее время для пуска двигателей в маломощной сети широко применяют устройства плавного пуска (УПП). В данных устройствах ограничение тока достигается путем плавного изменения напряжения на обмотках электродвигателях (U/f=const). Таким же образом происходит плавная остановка двигателя.  Благодаря УПП снижается вероятность перегрева обмоток, пуск проходит плавно без опасных гидравлических ударов, в случае с насосами.

Выполнить задачу пуска двигателей в маломощной сети могут и частотные преобразователи (ЧП). Частотные преобразователи выполняют функции УПП и значительно расширяют свои возможности. Простыми словами  — это более навороченное устройство, по сравнению с УПП и ему стоит посвятить отдельную тему =)

Основным недостатком УПП и ЧП является их цена. По сравнению с прямым пуском разница в цене будет не менее чем в 10 раз. Но не стоит забывать, что они отлично справляются со своими прямыми обязанностями: защищают двигатель и сеть от аварийных ситуаций.

Другие способы пуска асинхронных двигателей применяют крайне редко.

Пожалуй, можно еще упомянуть про пуск при пониженном напряжении «звезда-треугольник». Суть данного способа заключается в том, что сначала обмотки двигателя подключаются по схеме звезда, а затем переключаются на схему треугольник. Это позволяет снизить пусковые токи в 3 раза. Такой пуск двигателя достаточно дешевый, всего в 2-3 раза дороже прямого пуска. Я его ни разу не применял.

Какие способы пуска асинхронных двигателей используете вы? 

Советую почитать:

Cпособы пуска асинхронного двигателя

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.

Прямой пуск

Подразумевает подключение намоток статора к электросети без «посредников». Подходит моторам с короткозамкнутым ротором. Это двигатели небольшой мощности, у которых при подключении напрямую к электросети статорных обмоток, образующимися пусковыми токами не вызывается перегрев, способный вывести технику из строя.

В асинхронных двигателях соотношение индуктивности обмоток к их сопротивлению (L/R) небольшое. И оно тем меньше, чем меньше мощность устройства. Поэтому во время запуска образующийся свободный ток быстро затухает, и им можно пренебречь. Брать в учет будет только ту силу тока, которая установилась в результате переходного процесса.

Ниже на рисунке (а) представлена схема магнитного пускателя, обозначенного буковой К. Технически это электромагнитный выключатель, часто применяемый при запуске электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Он необходим для автоматического разгона по естественной механической характеристике (обозначим М) от начала запуска (точка П) до момента, когда М станет равным моменту сопротивления (Мс).

На картинке (б) представлен график зависимости пускового тока от начального момента. Исходя из него, ускорение разгона равно разности абсцисс графиков М и М(с). В таком случае, если Мпуск будет меньше Мс, то разогнаться у электродвигателя не получится. Чтобы получить оптимальное для разгона значение Мпуск для мотора с короткозамкнутым ротором используйте формулу (коэффициент скольжения s равен единице):

Отношение Мпуск к номинальному (Мном) – это величина, определяемая как кратность начального момента. Обозначается kпм. Коэффициент для двигателей с короткозамкнутым ротором входит в диапазон от 1 до 1,8 и устанавливается ГОСТом.

Пример. Если kпм=1,4, а Мном=5000 Н*м, то прямой запуск должен начинаться с Мп = 7000 Н*м.

Внимание! Нельзя превышать установленные ГОСТом нормы. Это ведет к повышению активного сопротивления на вращающемся элементе мотора.

Прямой запуск двигателя обладает преимуществами:

  • Дешевизна;
  • Простота;
  • Минимальный нагрев обмоток при запуске.

Недостатки метода:

  • Величина Мпуск составляет до 300% от Мном;
  • Пусковой ток составляет до 800% от номинального (смотрите графики снизу).

Даже с перечисленными недостатками прямой запуск остается наиболее предпочтительным для асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, т.к. обеспечивает высокие энергетические показатели.

Пуск с понижением напряжения

Подходит для запуска электродвигателя высокой мощности, но так же оптимален для аналогов средней, если напряжение в рабочей сети не позволяем разогнать мотор с помощью прямого пуска.

Для понижения напряжения существует три способа:

  1. Переключение намоток статора с треугольника (нормальная схема) на звезду (пусковая схема). Запуск начинается со звезды, а при достижении номинальной частоты происходит переключение на треугольник. При этом напряжение, питающее фазы статорных обмоток, падает в 1,73 раз. Это позволяет уменьшиться во столько же раз фазным токам, а линейные сокращаются втрое.
  2. Запуск с добавочным сопротивлением, приводящим к падению вольтажа на статорной обмотке (рисунок а). На момент пуска в электроцепь включают реакторы или резисторы (реактивное и активное сопротивление соответственно).
  3. Пуск с подключением через трансформатор понижающего типа с несколькими автоматически переключаемыми ступенями (рисунок б).

Главное преимущество – возможность разгона двигателя почти при том же напряжении, которое необходимо для нормальной работы. К недостаткам относится лишь падение Мп и Ммакс (максимальный момент). Эти величины прямо пропорционально зависят от напряжения: чем меньше Вольт, тем меньше моменты. Поэтому с нагрузкой мотор не запустится.

Соединение ротора с реостатом во время включения

Метод подходит для включения в работы моторов с фазным ротором. Если роторная цепь включает в себя реостат, то активное сопротивление повышается. При этом точка К на рисунке а ниже перемещается ближе к О и обозначается К`. Это не приводит к уменьшению Ммакс, зато обеспечивает повышение Мпуск. Вместе с этим критическое скольжение увеличивается, и зависимость момента от s смещается к зоне больших скольжений. Число же оборотов смещается в зону меньших вращательных частот (рисунки б и в).

Обычно реостат, используемый для пуска мотора, имеет от 3 до 6 ступеней (смотрите рисунок а ниже). Пусковое сопротивление плавно уменьшается, что обеспечивается большой Мпуск. Изначально мотор приводится в ход по четвертой характеристике, проиллюстрированной на рисунке б. Она соответствует сопротивлению запускающего реостата и обеспечивает максимальную пусковую мощность.

Вращающий момент (Мвр) уменьшается с ростом оборотов. При некотором минимальном значении необходимо отключить часть реостата, чтобы Мвр возрос снова до максимального (смотрите третью характеристику). Но обороты растут, поэтому Мвр снова уменьшается. Тогда отключается еще одна часть реостата, и начинается работа по второй характеристике. Когда реостат двигателя с фазным ротором отключают вовсе, пусковой процесс завершается. Мотор продолжает работу по характеристике 1.

Запуск в ход таким методом характеризуется изменением Мвр от максимального до минимального значения. Сопротивление в данном случае уменьшается ступенчато по ломаной кривой линии (выделена жирным на графике). Выключение частей реостата осуществляется автоматически или вручную.

Преимущество запуска электродвигателя с фазным ротором с использованием реостата заключается в возможности включать его при Мпуск, близком к Ммакс. Пусковые токи при этом минимальны. Изменение силы тока проиллюстрировано на рисунке в.

Недостатков хватает. Во-первых, это сложность включения. Во-вторых, это необходимость использования совсем не дешевых моторов с фазным ротором. Характер работы хуже, чем у аналогов с короткозамкнутым ротором при мощности одинакового значения – это третий минус. Это объясняет, почему электродвигатели с фазным ротором используют преимущественно в случае возникновения сложностей с запуском других двигателей.

Запуск в ход однофазного мотора

Для включения в работу асинхронного двигателя с питанием от однофазной сети используют вспомогательную намотку. Она должна лежать перпендикулярно относительно рабочей статорной намотки. Но для создания вращающегося магнитного поля необходимо соблюдение еще одного условия. Это сдвиг по фазе тока, протекающего по вспомогательной намотке, относительного тока, возникающего в рабочей обмотке.

Для обеспечения сдвига фаз в момент подключения к однофазной сети в электроцепь вспомогательной обмотки включают специальный элемент. Это может быть резистор, конденсатор или дроссель. Но распространенными элементами являются только первые два.

После разгона мотора до значения частоты, равной установившейся, дополнительную намотку выключают. Это можно сделать вручную или автоматически. В начале двигатель работает по двухфазной, а после установления частоты – по однофазной характеристике.

Применение сопротивления при пуске

Метод применим для асинхронных двигателей, подключаемых к однофазной сети, и имеющих первичную дополнительную обмотку с короткозамкнутым ротором. Так называют мотор с расщепленной фазой, электроцепь которого имеет высокое активное сопротивление.

Чтобы пустить в ход двигатель, питаемый от однофазной сети, необходим пусковой резистор, соединяемый последовательно с дополнительной намоткой. Тогда сдвиг фаз составляет 30 градусов. Этого хватает для разгона. Ниже представлена схема, согласно которой достигается омический сдвиг фаз.

Вместо резистора можно применить дополнительную обмотку высокого сопротивления, но низкой индуктивности. В этом случае намотка имеет мало витков, которые выполняются из провода меньшего сечения в отличие от того, что используется для рабочей намотки.

В России с конвейера выходят моторы, подключаемые к однофазной сети, оснащенные резистором для сдвига фаз. Их мощность варьируется в диапазоне 18-600 Вт. Двигатели рассчитаны для сетей с напряжением 127, 220 или 380 Вольт и переменным током с частотой 50 Гц.

Использование конденсатора

Метод отличается от предыдущего тем, что мотор с расщепленной фазой при подключении к однофазной линии, имеет высокое сопротивление только в момент запуска.

Для обеспечения наибольшего значения Мпуск необходимо круговое и вращающееся магнитное поле. Для этого токи в рабочей и дополнительной обмотках смещают на 90 градусов. Такое смещение может обеспечить только конденсатор. Его использование помогает достичь хорошей пусковой характеристики асинхронного двигателя, питающегося от однофазной электросети.

Выбор способа пуска асинхронного электродвигателя зависит от того, к какой сети он включается: к однофазной или трехфазной. Влияет также мощность мотора и его конструкция.

Ещё по теме:
— Схемы подключения асинхронного и синхронного однофазных двигателей
— Схемы подключения электродвигателя через конденсаторы
— Реверсивная схема подключения электродвигателя
— Плавный пуск электродвигателя своими руками
—В чем разница асинхронного и синхронного двигателей
— Реверсивное подключение однофазного асинхронного двигателя своими руками
— Как проверить электродвигатель
— Ремонт электродвигателей

Способы пуска асинхронного двигателя

Ниже приведены различные методы пуска асинхронного двигателя , которые используются для ограничения начального скачка тока в асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором:
  • Устройство прямого запуска
  • Стартер звезда / треугольник
  • Автотрансформатор стартер

Метод прямого запуска асинхронного двигателя


В этом способе пуска асинхронного двигателя двигатель включается непосредственно в сеть с помощью контактора.Эта операция приводит к сильному скачку тока двигателя. Этот высокий ток быстро уменьшается по мере того, как двигатель набирает скорость, но он имеет очень низкий коэффициент мощности, поэтому он имеет тенденцию нарушать напряжение питания в распределительных линиях.

По этой причине, этот метод пуска асинхронного двигателя обычно ограничивается небольшими асинхронными двигателями (до 5 л.с.). Пусковой крутящий момент, полученный этим методом, выше, чем у автотрансформатора или пускателя со звезды на треугольник.

Пускатель прямого включения по существу состоит из контактора с четырьмя нормально разомкнутыми (NO) контактами.Катушка контактора называется обмоткой без напряжения. Есть две кнопки Start и OFF, которые используются для запуска и остановки двигателя.

Для запуска двигателя нажимается кнопка «Пуск», которая активирует катушку контактора, подключая ее к фазе R и Y. Катушка без напряжения тянет свой плунжер в таком направлении, что все нормально открытые контакты замыкаются, а двигатель подключается к источнику питания через три контакта.

Четвертый контакт A служит удерживающим контактом, который поддерживает цепь обесточенной катушки в замкнутом состоянии даже после того, как кнопка «Пуск» будет отпущена.Чтобы остановить двигатель, на мгновение нажимают кнопку, которая обесточивает катушку обесточивания, тем самым размыкая главные контакты.

При перегрузке двигателя контакт тепловой защиты, включенный в цепь управления, размыкается, отсоединяя обмотку без напряжения от источника питания. Защита от перегрузки обеспечивается тепловыми реле перегрузки.

Это работает по тому принципу, что если ток больше нормального, больше тепла выделяется термическим элементом, через который проходит ток двигателя.Когда ток двигателя достигает заданного значения, выделяемое тепло отклоняет ленту, тем самым размыкая цепь управления, и двигатель не получает питания.

Способы пуска асинхронного двигателя звезда-треугольник


Этот метод основан на том принципе, что при соединении звездой напряжение на каждой обмотке равно фазному напряжению, т. Е. В 1 / √3 раза больше линейного напряжения, тогда как одна и та же обмотка при соединении треугольником будет иметь полное линейное напряжение на ней.

Таким образом, во время пуска двигатель соединяется звездой, так что на каждую обмотку подается пониженное напряжение.После того, как двигатель наберет обороты, эти же обмотки через переключающий переключатель соединяются треугольником. Пускатель снабжен устройствами защиты от перегрузки и пониженного напряжения.

В этом методе пуска асинхронного двигателя крутящий момент снижается до 1/3 пускового момента, полученного при прямом переключении. Пускатели звезда-треугольник очень подходят для двигателей, подключенных по схеме треугольник, мощностью до 25 л.с.

Способы запуска асинхронного двигателя с помощью автотрансформатора


В пускателе автотрансформатора пониженное напряжение получается с помощью автотрансформатора, включенного последовательно с каждой фазой статора.По мере прохождения тока через автотрансформатор происходит падение напряжения, которое вызывает снижение напряжения на клеммах двигателя.

Во время пуска на двигатель подается меньшее напряжение с помощью трехполюсного двухпозиционного переключателя. После того, как двигатель разгонится примерно до полной скорости, рукоятка управления переводится в рабочее положение. Защита от перегрузки и понижения напряжения предусмотрена в соответствии с описанием метода прямого подключения асинхронного двигателя.

Хотя этот тип пускателя является дорогим, он наиболее подходит для асинхронных двигателей с соединением звездой и треугольником. Кроме того, напряжение, подаваемое на статор при запуске, может быть уменьшено до любого подходящего значения, поэтому этот метод пуска асинхронного двигателя наиболее подходит для больших асинхронных двигателей (выше 25 л.с.).

Пусть двигатель запускается автотрансформатором с коэффициентом трансформации K.

Пусковой крутящий момент = K 2 x крутящий момент, полученный прямым переключением.

Метод пуска асинхронного двигателя с контактным кольцом


Для запуска асинхронного двигателя с контактным кольцом трехфазный реостат подключается последовательно к цепи ротора через щетки, как показано на рисунке.Это известно как стартер реостата. Он состоит из трех отдельных переменных сопротивлений, соединенных вместе трехфазной рукояткой, образующей звезду. Перемещая ручку, можно ввести одинаковое сопротивление в каждой фазе.

При запуске все сопротивление реостата вставляется в цепь ротора, и ток ротора соответственно уменьшается, что снижает ток, потребляемый двигателем при запуске.

Когда двигатель набирает скорость, внешнее сопротивление постепенно уменьшается, и в конечном итоге все сопротивление отключается, и контактные кольца замыкаются накоротко.

При таком способе пуска асинхронного двигателя не только снижается пусковой ток, но в то же время увеличивается пусковой момент.

Спасибо, что прочитали о «методах пуска асинхронного двигателя».

Электроприводы — 3 | Тип цели Ответы на вопросы

Трехфазный асинхронный двигатель | Все сообщения

© http://www.yourelectricalguide.com/ методы запуска асинхронного двигателя.

Способы запуска многофазной индукционной машины

В этой статье мы собираемся обсудить различные способы запуска 3-фазного асинхронного двигателя .Прежде чем мы обсудим это, здесь очень важно вспомнить характеристику скольжения по крутящему моменту трехфазного асинхронного двигателя, которая приведена ниже.

Из характеристики скольжения крутящего момента ясно, что при скольжении, равном единице, мы имеем некоторый положительный пусковой крутящий момент, следовательно, мы можем сказать, что трехфазный асинхронный двигатель является самозапускающейся машиной, тогда зачем нужны пускатели для трех фазный асинхронный двигатель? Ответ очень простой.

Если мы посмотрим на эквивалентную схему трехфазного асинхронного двигателя во время пуска, мы увидим, что двигатель ведет себя как электрический трансформатор с короткозамкнутой вторичной обмоткой, потому что во время пуска ротор неподвижен, а обратная ЭДС из-за вращения еще не развивается, следовательно, двигатель потребляет высокий пусковой ток.Так что причина использования стартера здесь ясна. Мы используем стартеры, чтобы ограничить высокий пусковой ток. Мы используем разные пускатели для обоих типов трехфазных асинхронных двигателей. Рассмотрим первый асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. Чтобы выбрать метод пуска двигателя с короткозамкнутым ротором, необходимо учитывать три основных момента:

(a) Конкретный тип пускателя выбирается в зависимости от мощности линий электропередач.
(b) Тип пускателя, выбираемый в зависимости от размера и конструктивных параметров двигателя.
(c) Третье соображение — это тип нагрузки на двигатель (т. Е. Нагрузка может быть тяжелой или легкой).

Мы разделяем методы пуска асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором на два типа в зависимости от напряжения. Это два типа:
(i) метод пуска при полном напряжении и
(ii) метод пониженного напряжения для пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
Теперь давайте подробно обсудим каждый из этих методов.

Метод пуска при полном напряжении для асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Для этого типа у нас есть только один метод пуска.

Метод прямого пуска от сети

Этот метод также известен как метод прямого пуска для пуска трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором . В этом методе мы напрямую подключаем статор трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором к сети питания. Двигатель во время пуска потребляет очень высокий пусковой ток (примерно в 5-7 раз превышающий ток полной нагрузки) в течение очень короткого промежутка времени. Сила тока, потребляемого двигателем, зависит от его конструкции и размера.Но такое высокое значение тока не вредит двигателю из-за прочной конструкции асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

Столь высокое значение тока вызывает внезапное нежелательное падение напряжения питания. Живым примером этого внезапного падения напряжения является затемнение лампочек и лампочек в наших домах в момент запуска двигателя холодильника. Теперь давайте выведем выражение для пускового момента через момент полной нагрузки для прямого пускателя. У нас есть различные величины, которые участвуют в выражении для пускового момента, которые записаны ниже: Мы определяем T s как пусковой момент
T f как крутящий момент полной нагрузки
I f согласно фазному току ротора при полной нагрузке
I с согласно фазному току ротора во время пуска
с f как скольжению при полной нагрузке
с с как пусковое скольжение
R 2 как сопротивление ротора
Вт с как синхронная скорость двигателя
Теперь мы можем напрямую записать выражение для крутящего момента асинхронного двигателя как

С помощью приведенного выше выражения мы запишем отношение пускового крутящего момента к крутящему моменту при полной нагрузке как

Здесь мы предположили, что сопротивление ротора постоянно, и оно не изменяются в зависимости от частоты тока ротора.

Метод пониженного напряжения для пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

В методе пониженного напряжения у нас есть три различных метода пуска, которые описаны ниже:

  1. Метод пуска резистора статора
  2. Метод пуска автоматического трансформатора
  3. Метод пуска звезда-треугольник

Теперь давайте подробно обсудим каждый из этих методов.

Метод запуска резистора статора

Ниже приведен рисунок для метода запуска с резистором:

В этом методе мы добавляем резистор или реактор в каждую фазу, как показано на схеме (между клеммой двигателя и питающей сетью).Таким образом, добавляя резистор, мы можем контролировать напряжение питания. Только часть напряжения (x) напряжения питания прикладывается во время пуска асинхронного двигателя. Значение x всегда меньше единицы. Из-за падения напряжения также уменьшается пусковой момент. Мы выведем выражение для пускового момента через долю напряжения x, чтобы показать изменение пускового момента в зависимости от значения x. По мере увеличения скорости двигателя реактор или резистор отключаются от цепи, и, наконец, резисторы замыкаются накоротко, когда двигатель достигает своей рабочей скорости.Теперь давайте выведем выражение для пускового момента через момент полной нагрузки для метода пуска через резистор статора. У нас есть различные величины, которые участвуют в выражении для пускового момента, записанного ниже: мы определяем T s как пусковой момент
T f как крутящий момент полной нагрузки
I f согласно фазному току ротора при полной нагрузке
I с согласно фазному току ротора во время пуска
с f как скольжению при полной нагрузке
с с как пусковое скольжение
R 2 как сопротивление ротора
Вт с как синхронная скорость двигателя
Теперь мы можем напрямую записать выражение для крутящего момента асинхронного двигателя как

С помощью приведенного выше выражения мы запишем отношение пускового крутящего момента к крутящему моменту полной нагрузки как

Здесь мы предположили, что сопротивление ротора постоянно, и оно действительно не зависит от частоты тока ротора.Из приведенного выше уравнения мы можем получить выражение для пускового момента через момент полной нагрузки. Теперь во время пуска пофазное напряжение снижается до xV 1 , пофазный пусковой ток также снижается до xI с . При замене значения I s на xI s в уравнении 1. У нас есть

Это показывает изменение пускового момента со значением x. Теперь есть несколько соображений относительно этого метода. Если мы добавим последовательный резистор, то потери энергии увеличатся, поэтому лучше использовать последовательный реактор вместо резистора, потому что он более эффективен в снижении напряжения, однако последовательный реактор дороже, чем последовательное сопротивление.

Метод запуска автотрансформатора

Как следует из названия, в этом методе мы подключаем автотрансформатор между трехфазным источником питания и асинхронным двигателем, как показано на данной схеме:

Автотрансформатор является понижающим трансформатором, поэтому он снижает напряжение питания по фазе от В 1 до xV 1 . Снижение напряжения снижает ток с I с до xI с . Когда двигатель достигает своей нормальной рабочей скорости, автотрансформатор отключается, а затем подается полное линейное напряжение.Теперь давайте выведем выражение для пускового момента через момент полной нагрузки для метода пуска автотрансформатора. У нас есть различные величины, которые участвуют в выражении для пускового момента, записанного ниже:
Мы определяем T s как пусковой момент
T f как крутящий момент полной нагрузки
I f согласно фазному току ротора при полной нагрузке
I с согласно фазному току ротора во время пуска
с f как скольжение при полной нагрузке
с с как пусковое скольжение
R 2 как сопротивление ротора
Вт с как синхронная скорость двигателя
Теперь мы можем напрямую записать выражение для крутящего момента асинхронного двигателя как

С помощью приведенного выше выражения мы запишем отношение пускового крутящего момента к крутящему моменту при полной нагрузке как

Здесь мы предположили, что сопротивление ротора постоянно, и оно не зависит от частоты тока ротора.Из приведенного выше уравнения мы можем получить выражение для пускового момента через момент полной нагрузки. Теперь во время пуска пофазное напряжение снижается до xV 1 , пофазный пусковой ток также снижается до xI с . При замене значения I s на xI s в уравнении 1. У нас есть

Это показывает изменение пускового момента со значением x.

Метод пуска «звезда-треугольник»

Схема подключения приведена ниже для метода «звезда-треугольник»:


Этот метод используется для двигателей, предназначенных для работы с обмотками, соединенными треугольником.Клеммы обозначены для фаз статора, показанных выше. Теперь давайте посмотрим, как работает этот метод. Фазы статора сначала соединяются со звездой с помощью трехполюсного двухпозиционного переключателя (переключателя TPDT) на схеме положение помечено как 1, затем после этого, когда достигается установившаяся скорость, переключатель переводится в положение 2, как показано на диаграмме выше.
Теперь давайте проанализируем работу вышеуказанной схемы. В первом положении клеммы двигателя закорочены, а во втором положении на схеме клеммы a, b и c соответственно подключены к B, C и A.Теперь давайте выведем выражение для пускового момента в терминах момента полной нагрузки для метода пуска по схеме звезда-треугольник. У нас есть различные величины, которые участвуют в выражении для пускового момента, записанные ниже
T f как крутящий момент полной нагрузки
T с как пусковой крутящий момент
I f в соответствии с фазным током ротора при полной нагрузке
I s
с можно напрямую записать выражение для крутящего момента асинхронного двигателя как


С помощью приведенного выше выражения мы запишем отношение пускового крутящего момента к крутящему моменту полной нагрузки как

Здесь мы предположили, что сопротивление ротора постоянно, и оно не изменяются в зависимости от частоты тока ротора.Предположим, что линейное напряжение равно V l , тогда пусковой ток на каждую фазу при подключении в звезду равен I ss , который задается как

Когда статор находится в положении треугольника, мы имеем пусковой ток

Из вышеизложенного уравнение мы имеем

Это показывает, что метод пониженного напряжения имеет преимущество уменьшения пускового тока, но недостатком является то, что все эти методы пониженного напряжения вызывают нежелательное уменьшение пускового момента.

Способы запуска двигателей с фазным ротором

Мы можем использовать все методы, которые мы обсуждали, для запуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, чтобы запустить двигатели с фазным ротором. Здесь мы обсудим самый дешевый способ запуска двигателя с фазным ротором.

Добавление внешних сопротивлений в цепь ротора

Это уменьшит пусковой ток, увеличит пусковой момент, а также улучшит коэффициент мощности. Принципиальная схема показана ниже: На принципиальной схеме три показанных контактных кольца подключены к клеммам ротора двигателя с фазным ротором.Во время пуска двигателя все внешнее сопротивление добавляется в цепь ротора. Затем сопротивление внешнего ротора постепенно уменьшается по мере увеличения скорости ротора, однако крутящий момент двигателя остается максимальным в течение периода разгона двигателя. В нормальных условиях, когда двигатель развивает момент нагрузки, внешнее сопротивление снимается.
После завершения этой статьи мы можем сравнить асинхронный двигатель с синхронным двигателем. Точечное сравнение асинхронного двигателя и синхронного двигателя описано ниже:
(a) Асинхронный двигатель всегда работает с отстающим коэффициентом мощности, в то время как синхронный двигатель может работать как с отстающим, так и с опережающим коэффициентом мощности.
(b) В асинхронном двигателе значение максимального крутящего момента прямо пропорционально квадрату напряжения питания, в то время как в случае синхронной машины максимальный крутящий момент прямо пропорционален напряжению питания.
(c) В асинхронном двигателе мы можем легко контролировать скорость, в то время как в синхронном двигателе в нормальных условиях мы не можем контролировать скорость двигателя.
(d) Асинхронный двигатель имеет собственный пусковой момент, тогда как синхронный двигатель не имеет собственного пускового момента.
(e) Мы не можем использовать асинхронный двигатель для улучшения коэффициента мощности системы питания, в то время как с помощью синхронного двигателя мы можем улучшить коэффициент мощности системы питания.
(f) Это машина с одинарным возбуждением, что означает отсутствие необходимости возбуждения постоянным током, в то время как синхронный двигатель является двигателем с двойным возбуждением, что означает необходимость в отдельном возбуждении постоянным током.
(g) В случае асинхронного двигателя при увеличении нагрузки скорость двигателя уменьшается, в то время как скорость синхронного двигателя остается постоянной.

Объясните методы запуска трехфазного асинхронного двигателя — pnpntransistor

Здесь мы увидим подробную статью о способах пуска трехфазного асинхронного двигателя.Трехфазный асинхронный двигатель или двигатель переменного тока запускается сам по себе, но для правильного запуска и управления асинхронным двигателем нам необходимы стартеры или другие методы.

Введение

Как мы видели в предыдущей статье, асинхронные двигатели

обычно бывают двух типов. Асинхронный двигатель может быть,

  1. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
  2. Асинхронный двигатель с контактным кольцом

Асинхронный двигатель запускается сам по себе, что мы знаем. Когда на статор подается трехфазное питание, создается магнитное поле, которое вращает ротор, и двигатель запускается.Но при запуске асинхронного двигателя пусковой ток очень велик, что может привести к повреждению обмоток двигателя.

Итак, для эффективного пуска двигателя в двигателе предусмотрен стартер. Стартер выполняет две основные функции,

  • Снижает высокий пусковой ток
  • Обеспечивает защиту от перегрузки и обесточивания

Следовательно, в асинхронном двигателе предусмотрен пускатель не для обеспечения пускового момента асинхронного двигателя, а для защиты асинхронного двигателя.

Пуск асинхронного двигателя

Ниже приведены различные способы запуска асинхронного двигателя. Некоторые распространенные методы:

  • Устройство прямого пуска
  • Пускатель звезда-треугольник
  • Пускатель автотрансформаторный
  • Контроль сопротивления ротора асинхронного двигателя

Устройство прямого пуска (DOL)

Пускатель с прямым пуском от сети — самый простой и недорогой среди всех других методов пуска асинхронного двигателя.Пускатель DOL подключается непосредственно между клеммой питания и электродвигателем. Этот пускатель подключается непосредственно к питающей сети, поэтому его называют пускателем «Direct-On-Line».

Пускатель DOL

состоит из некоторого предохранительного механизма, который обеспечивает защиту двигателя. Эта схема питания стартера и схема управления показаны ниже.

Пускатель

DOL обычно используется в асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором. Асинхронные двигатели имеют высокий пусковой ток, в 6-8 раз превышающий номинальный.Он имеет высокий пусковой крутящий момент, в 2 раза превышающий крутящий момент при полной нагрузке. DOL используется для управления высоким пусковым током двигателя. Этот стартер в основном используется для двигателей мощностью менее 5 кВт.

Стартер со звезды на треугольник

Пускатель со звезды на треугольник — очень распространенный метод пуска асинхронного двигателя. В этих методах мы обеспечиваем пониженное напряжение при запуске асинхронного двигателя. Рисунок пускателя со звезды на треугольник показан ниже.

Здесь вы можете видеть, что во время пуска стартер соединен звездой.Чтобы в период пуска двигатель получил пониженный ток. На двигатель подается ток, равный одной трети пускового. После запуска двигателя переключателями соединение звезды преобразуется в соединение треугольником. При соединении треугольником двигатель получает ток полной нагрузки по мере необходимости.

Во время периода пуска, когда обмотки статора соединены пуском, каждая фаза статора получает напряжение VL / √3, где VL — линейное напряжение. Как мы знаем, крутящий момент прямо пропорционален напряжению. Следовательно, пусковой крутящий момент, необходимый для запуска двигателя, также составляет одну треть крутящего момента, полученного при пуске по треугольнику.

Пуск со звезды на треугольник — один из широко используемых методов пуска асинхронного двигателя. В качестве другого пускателя также используется пускатель автотрансформатора.

Автотрансформатор стартер

Этот метод пуска дороже, чем любой другой предыдущий метод. Этот стартер сложен по конструкции и имеет более сложную работу.

Принцип действия автотрансформаторного пускателя такой же, как у пускателя со звезды на треугольник. Пусковой ток асинхронного двигателя уменьшается за счет подачи пониженного начального напряжения питания.Пусковой ток и пусковой момент достигаются правильным отключением автотрансформатора.

На рисунке изображен автотрансформаторный пускатель. Пускатели этого типа подходят как для двигателей с подключением по схеме звезды, так и треугольника. После периода пуска этот стартер отключится, и двигатель получит напряжение полной нагрузки.

Контроль сопротивления ротора асинхронного двигателя

Выше мы видели три пускателя для эффективного пуска I.M., но в случае асинхронного двигателя с контактным кольцом было бы намного проще запустить двигатель.

В асинхронном двигателе с контактным кольцом мы можем добавить внешнее сопротивление в цепь ротора через контактное кольцо и щетки. В начальный период сопротивление ротора устанавливается на максимальное значение, и постепенно сопротивление уменьшается с увеличением скорости, пока не станет равным нулю.

Этот метод более громоздкий и более дорогой по сравнению с другим методом. Кроме того, он вызывает значительный нагрев при прохождении сильного тока через внешнее сопротивление. Пусковая частота также регулируется этим методом.

На рисунке показано подключение внешнего сопротивления в роторе асинхронного двигателя.

Этот метод не получил широкого распространения. В большинстве отраслей промышленности для запуска используются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и пускателем.

Заключение

Трехфазный асинхронный двигатель — это обычно самозапускающийся двигатель. Для пуска асинхронного двигателя не требуется указывать внешний пусковой момент, но пускатель снабжен асинхронным двигателем для ограничения пускового тока.

Трехфазный асинхронный двигатель, снабженный различными пускателями, такими как пускатель со звезды на треугольник, пускатель автотрансформатора, пускатель прямого включения и т. Д. Для асинхронного двигателя с контактным кольцом, обеспечивая внешнее сопротивление в цепи ротора, мы также можем ограничить пусковой ток.

Итак, это различные методы запуска асинхронного двигателя. Если у вас есть сомнения относительно этой статьи, не стесняйтесь спрашивать в разделе комментариев.

Продолжить чтение

Способ пуска асинхронных двигателей

Здравствуйте, ребята, надеюсь, вам всем весело в жизни.В сегодняшнем руководстве мы рассмотрим метод пуска асинхронных двигателей . Трехфазный асинхронный двигатель гипотетически самозапускается. Статическая часть асинхронного двигателя содержит трехфазные обмотки, когда эти обмотки соединяются с трехфазным источником питания, создается вращающееся магнитное поле (B). Это поле соединит и перережет проводники ротора, что вызовет образование поля в роторе.

Поле, создаваемое ротором, будет взаимодействовать с вращающимся полем (B) в статоре и вызывать вращение ротора.Таким образом, в трехфазных асинхронных двигателях используется метод пуска, чтобы не передавать пусковой крутящий момент на ротор, но по этим двум причинам первая состоит в том, чтобы уменьшить большие начальные токи и предотвратить перегрев двигателя, а вторая — в обеспечении чрезмерного перегрева. усиление нагрузки и обесточивания (защита). В сегодняшнем посте мы увидим различные способы запуска и их схемы. Итак, давайте начнем с метода пуска асинхронных двигателей .

Способ пуска асинхронных двигателей
  • Асинхронный двигатель не отображает проблемы запуска, которые присутствуют в синхронном двигателе.
  • Во многих ситуациях асинхронные двигатели можно запустить, просто подключив их к входному источнику питания.
  • Хотя иногда по каким-то причинам это невозможно. Например, потребность в начальном (пусковом) токе может вызвать такое снижение напряжения в энергосистеме, которое не подходит для запуска через линию.
  • В случае асинхронного двигателя с фазным ротором условия пуска могут быть получены при меньшем токе путем добавления дополнительного резистора в схему ротора.
  • Этот дополнительный резистор не только увеличивает пусковой момент, но и снижает пусковой (начальный) ток.
  • В асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором пусковой (начальный) ток может сильно колебаться в зависимости, главным образом, от номинальной мощности двигателя и от эффективного сопротивления ротора в начальных (пусковых) ситуациях.
  • Чтобы узнать ток ротора в пусковых (начальных) ситуациях, все двигатели с кожухом теперь имеют начальную кодовую букву на своих паспортных табличках. Буква кода устанавливает ограничения на величину тока, который двигатель может получить во время запуска (начальных).
  • Эти ограничения указаны в отношении начальной полной мощности двигателя как функции его номинальной мощности в лошадиных силах.
  • На данной диаграмме показана таблица, охватывающая начальные киловольт-амперы на каждую лошадиную силу для каждой кодовой буквы.
  • Для регулирования начального тока асинхронного двигателя запишите номинальное напряжение, мощность и кодовую букву на его паспортной табличке.
  • Тогда полную пусковую мощность двигателя можно найти по приведенной формуле.

S start = (номинальная мощность) (кодовая буква)

  • Пусковой ток можно найти по этому уравнению.

I L = S начало / √3V T

Пускатель автотрансформатора для асинхронного двигателя
  • Если необходимо, пусковой (начальный) ток асинхронного двигателя может быть уменьшен с помощью пусковой схемы. Но, если это произойдет, это также уменьшит пусковой момент двигателя.
  • Одним из способов уменьшения начального тока является добавление дополнительных катушек индуктивности или сопротивлений в линию питания во время начального (пускового) состояния.
  • Раньше этот метод применялся редко.
  • Альтернативный метод — уменьшить напряжение на клеммах двигателя во время пуска с помощью автотрансформатора для понижения этих пусковых напряжений.
  • На данной диаграмме показана типичная схема пуска при пониженном напряжении с использованием автотрансформатора.
  • В начальных условиях контакты (1) и (3) замкнуты, обеспечивая меньшее напряжение на двигателе.
  • Когда двигатель почти набирает обороты, контакты один и три размыкаются, а контакты (2) замыкаются.
  • Эти контакты (соединения) обеспечивают полное линейное напряжение двигателя.
  • Важно понимать, что, хотя начальный ток уменьшается прямо пропорционально уменьшению напряжения на клеммах, пусковой крутящий момент уменьшается пропорционально квадрату подаваемого напряжения.
 
  • Таким образом, уменьшение тока может быть выполнено только на определенную величину, если двигатель должен запускаться с подключенной нагрузкой на валу
Цепи пуска асинхронных двигателей
  • На чертеже изображена отличительная схема пускателя асинхронного двигателя полного напряжения и дана схема.
  • Компоненты этой схемы поясняются на этом рисунке.
  • Работа этой схемы очень проста. Когда кнопка пуска нажата, катушка реле (или контактора) (M) находится под напряжением, что приводит к замыканию обычно разомкнутых контактов (M1, M 2 и M3).
  • Когда эти контакты замкнуты, на асинхронный двигатель подается питание, и двигатель начинает работать.
  • Контакт (M4) также замыкается, замыкая пусковой выключатель, позволяя работнику отпустить его без отключения питания от реле (M).
  • При нажатии кнопки останова реле (M) обесточивается, а контакты (M) размыкаются, прекращая работу двигателя.
  • Схема магнитного пускателя двигателя имеет множество упомянутых здесь топографий защиты.
    • Защита от пониженного напряжения
    • Защита от перегрузки
    • Защита от короткого замыкания

Защита от короткого замыкания

  • Защита двигателя от короткого замыкания обеспечивается предохранителями (F1), (F2) и (F3).Если в двигателе произойдет внезапное короткое замыкание и возникнет ток, в несколько раз превышающий номинальное значение тока, эти предохранители сработают, отделяя двигатель от источника входного питания и предотвращая его возгорание и серьезные повреждения.
  • Хотя эти предохранители не должны выходить из строя при нормальных начальных условиях двигателя, поэтому они рассчитаны на то, что им потребуются токи, во много раз превышающие ток полной нагрузки, прежде чем они откроют цепь.
  • Здесь четко объясняется, что если короткое замыкание происходит из-за высокой нагрузки на двигатель, то этих предохранителей будет недостаточно для этой неисправности, и она не сможет устранить эту неисправность.
 

Защита от перегрузки

  • Защита двигателя от перегрузки обеспечивается компонентом, обозначенным на схеме как (OL).
  • Эти компоненты защиты от перегрузки (OL) состоят из 2 частей: компонента нагрева от перегрузки и соединений от перегрузки.
  • Хотя это повреждение требует времени, и асинхронный двигатель обычно не будет поврежден кратковременными фазами высоких токов (например, пусковым током).
  • Если продолжить работу с более высоким током, произойдет повреждение.Нагревательные компоненты с перегрузкой (OL) также зависят от тепла для их процесса, поэтому они не будут нарушены короткими фазами более высокого тока во время начального состояния, и тем не менее они работают в течение длительного интервала времени более высокого тока, отключение питания двигателя до того, как он может быть поврежден.

Защита от пониженного напряжения

  • Защита двигателя от пониженного напряжения также обеспечивается схемой контроллера. Из рисунка видно, что управляющая мощность для реле (M) поступает по проводам к двигателю.
  • Если напряжение, подаваемое на двигатель, становится меньше, напряжение, подаваемое на реле (M), также уменьшается, и реле перестает работать или обесточивается.
  • Соединение (M) будет разомкнуто и отключит питание от клемм двигателя.
Трехступенчатый резистивный статор для асинхронного двигателя
  • Схема пуска асинхронного двигателя с сопротивлениями для снятия начального тока двигателя изображена на данной схеме.
  • Эта схема похожа на предыдущую схему, которую мы обсуждали, за исключением того, что эта схема имеет некоторые дополнительные элементы, которые управляют устранением пускового сопротивления.
  • На этой схеме вы можете видеть, что реле, которые обозначены (1TD, 2TD, 3TD), все эти реле являются реле с временной задержкой, они называются временной задержкой, потому что, когда эти реле находятся под напряжением, им потребуется некоторое время, которое установлено на этих реле. реле, чтобы замкнуть их контакты.
  • В этой цепи, когда нажата кнопка пуска, реле (M) срабатывает, и питание подается на двигатель.полное пусковое сопротивление последовательно соединено с двигателем, что снижает начальный ток.
  • Когда контакт (M) замыкается, вы можете видеть, что реле 1TD находится под напряжением. Тем не менее, есть ограниченная задержка до того, как контакты 1TD сблизятся.
  • За счет этой задержки двигатель частично ускоряется, и начальный ток в некоторой степени падает.
  • По истечении этого временного интервала контакты 1TD замыкаются и устраняют часть начального резистора и мгновенно включают реле (2TD).
  • Через некоторое время интервальные контакты реле 2TD замыкаются, и это устраняет часть сопротивления 2 и и включает реле (3TD).
  • В конце концов, контакты (3TD) замыкаются, и полное пусковое сопротивление выходит за пределы схемы.
  • Путем разумного выбора значений сопротивлений и задержки времени, эта начальная схема может использоваться для предотвращения опасно большого пускового тока двигателя, при этом позволяя току перемещаться, достаточному для подтверждения быстрого ускорения до обычных рабочих скоростей.

Это полное руководство по методу запуска асинхронного двигателя, если у вас есть какие-либо вопросы, спрашивайте в комментариях, спасибо за чтение. Увидимся в следующем уроке.

Вы также можете прочитать некоторые статьи по асинхронному двигателю. Это описано здесь.

Автор: Генри
http://www.theengineeringknowledge.com

Я профессиональный инженер и закончил известный инженерный университет, а также имею опыт работы инженером в различных известных отраслях.Я также пишу технический контент, мое хобби — изучать новые вещи и делиться ими с миром. Через эту платформу я также делюсь своими профессиональными и техническими знаниями со студентами инженерных специальностей.

Пуск асинхронных двигателей | Мягкий старт

Пуск асинхронных электродвигателей:

Пуск асинхронных двигателей Расположение приводов выбирается в зависимости от требований к нагрузке и характера питания (слабое или жесткое). Может потребоваться наличие следующих функций:

  1. Двигатель должен развивать достаточный пусковой крутящий момент для преодоления трения, момента нагрузки и инерции системы двигатель-нагрузка и, таким образом, завершить процесс пуска в течение предписанного периода времени.
  2. Пусковой ток должен быть таким, чтобы он не приводил к перегреву машины и не вызывал провалов напряжения источника сверх допустимого значения.

Обычно двигатель потребляет ток в 5–7 раз превышающий номинальный во время запуска. Когда момент нагрузки во время пуска и инерция нагрузки двигателя невелики, процесс запуска асинхронных двигателей завершается через несколько секунд, и, следовательно, температура двигателя не превышает допустимого значения.В таких приложениях двигатель всегда можно запустить напрямую, при условии, что падение напряжения, вызванное большим пусковым током, не превышает допустимого значения. Для двигателей небольшого размера падение напряжения в питающей сети обычно ниже допустимого уровня. Когда двигатель большой мощности и / или питается от слабой системы, некоторые пусковые устройства необходимы для уменьшения пускового тока. В этих приложениях не имеет значения, сопровождается ли уменьшение пускового тока уменьшением пускового момента.

Когда либо момент нагрузки во время пуска велик, либо инерция нагрузки велика, процесс запуска асинхронных двигателей занимает много времени. Если во время запуска двигатель будет пропускать большой ток, он будет поврежден из-за перегрева. Следовательно, двигатель не может быть запущен напрямую от сети. В этих случаях используются те методы пуска, которые позволяют уменьшить пусковой ток без уменьшения пускового момента. В некоторых случаях может потребоваться увеличение пускового момента, сопровождающееся уменьшением пускового тока.

В двигателе с короткозамкнутым ротором могут быть приняты меры по улучшению пусковых характеристик. приниматься на стадии проектирования, как и в случае двигателей с высоким скольжением, с короткозамкнутым ротором и с короткозамкнутым ротором. При необходимости для запуска двигателей с короткозамкнутым ротором используются следующие методы:

  1. Пускатель звезда-треугольник
  2. Пускатель автотрансформаторный
  3. Пускатель реактора
  4. Пускатель насыщаемого реактора
  5. Пускатель с частичной обмоткой
  6. Регулятор напряжения переменного тока, пускатель
  7. Пускатель сопротивления ротора используется для пуска двигателя с фазным ротором:

Методы (1) — (5) и (7) описаны здесь, а метод (6) — в разд.6.11.

Стартер звезда-треугольник:

В этом методе асинхронный двигатель, предназначенный для нормальной работы с треугольным соединением, подключается звездой во время пуска. Это позволяет снизить напряжение и ток статора на 1 / √3. Поскольку крутящий момент двигателя пропорционален квадрату напряжения на клеммах статора, пусковой крутящий момент уменьшается до одной трети. Схема пуска со звезды на треугольник показана на рис. 6.7. Автоматические выключатели CB m и CD s замыкаются для запуска машины при соединении звездой.Когда достигается установившаяся скорость, CB s открывается, а CB r замыкается, чтобы соединить машину по схеме треугольника.

Автотрансформатор Стартер:

Пониженное напряжение для запуска также можно получить от автотрансформатора. Для отношения витков вторичной обмотки к первичной обмотки T , напряжение на клеммах двигателя и ток статора уменьшаются на T . Это снижает ток, потребляемый от источника питания 2 T . Поскольку крутящий момент пропорционален квадрату напряжения на клеммах двигателя, он также уменьшается на 2 T .После разгона двигателя он подключается к полному напряжению питания. Схема пускателя автотрансформатора показана на рис. 6.8 (а). Сначала замыкается CB s1 , затем CB s2 . Когда двигатель разгоняется до полной скорости, CB s2 открывается, а CB m закрывается. Теперь CB s1 открыт для отключения автотрансформатора от питания.

Замкнутый контур перехода:

Как при пуске со звезды на треугольник, так и при пуске через автотрансформатор переключение с низкого напряжения на соединение с полным напряжением нарушает прохождение тока статора, и поле статора разрушается.Ток ротора продолжает течь из-за большой постоянной времени. Поле, создаваемое токами ротора, вызывает напряжения в обмотках статора. Фаза индуцированных напряжений не зависит от напряжений питания. Большой бросок тока возникает во время повторного подключения, когда индуцированное напряжение и напряжение питания не совпадают по фазе. Когда бросок тока неприемлем, используется переход по замкнутой цепи. Схема перехода по замкнутой цепи для автотрансформаторного пускателя показана на рис. 6.8 (б). В нем используются три автоматических выключателя: CB s1 , CB s2 и CB m .Сначала CB s2 замыкается, чтобы замкнуть соединение нейтрали автотрансформатора. CB s1 закрывается следующим. На этом низковольтное подключение автотрансформатора завершается, и двигатель запускается. После достижения установившейся скорости выключатель CB s2 размыкается. Теперь двигатель работает с верхней частью фазных обмоток автотрансформатора последовательно со статором. Обмотки просто функционируют как последовательные реакторы. Теперь выключатель CB m замкнут, который шунтирует последовательные реакторы и подключает двигатель напрямую к источнику питания.

В начале пуска в качестве альтернативы замыкается первый CB s1 вместо CB s2 . Тогда двигатель и трансформатор не будут производить скачок тока намагничивания одновременно.

Стартер реактора:

Пусковой ток также можно уменьшить, подключив трехфазный реактор последовательно со статором.

Когда двигатель достигает полной скорости, реактор блокируется. На рисунке 6.9 показана такая схема. CB m закрывается для запуска машины.После достижения полной скорости CB s закрывается, чтобы закоротить реактор. Реактор целесообразно подключать на нейтральном конце обмотки статора. Это минимизирует его номинальное напряжение, а также поддерживает его напряжение и напряжение выключателя CB s на нейтральном потенциале во время нормальной работы двигателя.


Мягкий пуск с использованием насыщающегося реактора:

В некоторых приложениях пусковой момент должен регулироваться плавно. Например, в текстильных машинах она должна изменяться плавно, иначе нити волокна оборвутся при запуске.Такое пусковое устройство называется Мягкий пуск .

Схема тиристорного регулятора напряжения сейчас широко используется для плавного пуска. В ряде существующих приводов также используется пускатель с насыщающимся реактором, в котором трехфазный насыщаемый реактор соединен последовательно со статором. Насыщаемый реактор имеет управляющую обмотку постоянного тока. Реактивность насыщающегося реактора можно плавно изменять, изменяя ток управляющей обмотки. Для запуска реактивное сопротивление изначально устанавливается на максимальное значение. Пусковой момент близок к нулю.Реактивное сопротивление теперь плавно уменьшается за счет увеличения тока обмотки управления. Это дает плавное изменение пускового момента. Следовательно, двигатель запускается без рывков и ускоряется плавно.

Схема несбалансированного пуска для плавного пуска:

Для плавного пуска также можно использовать более дешевую альтернативу, показанную на рис. 6.10 (a). Он состоит из переменного импеданса Z в одной из фаз машины. Когда полное сопротивление очень велико, машина работает с однофазной фазой, и ее характеристика крутящего момента аналогична характеристике A на рис.6.10 (b), с нулевым пусковым моментом. Когда полное сопротивление полностью удалено, кривая крутящего момента скорости аналогична характеристике B, которая является естественной характеристикой машины. Для промежуточных значений импеданса кривая скорость-крутящий момент будет лежать между кривыми A и B. Плавный пуск без рывков достигается, когда импеданс регулируется плавно. Импеданс может быть переменным резистором или однофазным насыщаемым реактором.

Двигатель работает с несимметричным напряжением статора, поэтому потери в меди увеличиваются.Таким образом, эта схема подходит только для кратковременной работы.

Начало обмотки детали:

Некоторые двигатели с короткозамкнутым ротором имеют две или более обмотки статора, которые во время нормальной работы соединены параллельно. Во время пуска подключается только одна обмотка. Это увеличивает сопротивление статора и снижает пусковой ток. Такая схема пуска называется Пуск с частичной обмоткой . Его реализация для машины с двумя обмотками статора показана на рис. 6.11.Машина запускается с обмоткой 1, когда CB м замкнут. После достижения полной скорости CB s замыкается для подключения обмотки 2.

Стартер сопротивления ротора:

Двигатели с фазным ротором обычно запускаются путем подключения внешних резисторов в цепи ротора (рис. 6.12 (a)). Максимальное значение сопротивления выбирается для ограничения тока при нулевой скорости в пределах безопасного значения. По мере ускорения двигателя секции внешнего резистора отключаются одна за другой путем замыкания контактов C 1 , C 2 и C 3 , чтобы ограничить ток ротора между заданными максимальными и минимальными значениями (Рис. .6.12 (б)).

Поскольку большая часть потерь меди в роторе происходит во внешних резисторах, повышение температуры ротора во время пуска существенно ниже по сравнению с методами пуска, описанными ранее. Важной особенностью этого метода запуска асинхронных двигателей является то, что пусковой момент и отношение крутящего момента к току являются высокими. Таким образом, он подходит для приложений, требующих быстрого ускорения, частых пусков и остановок, запуска с большой нагрузкой и запуска с нагрузкой с высокой инерцией.

Хотя максимальный крутящий момент не зависит от значения сопротивления ротора (уравнение (6.13)), скорость, при которой создается максимальный крутящий момент, можно контролировать, изменяя значение внешних резисторов (уравнение (6.12)). Таким образом, внешние резисторы можно изменять для ускорения машины с максимальным крутящим моментом.

Типы и удивительные применения асинхронного двигателя

Индукционные машины являются наиболее часто используемым типом двигателей в жилых, коммерческих и промышленных помещениях.В асинхронном двигателе электрический ток в роторе, необходимый для создания крутящего момента, получается за счет электромагнитной индукции от вращающегося магнитного поля обмотки статора.

Princy A. J | 4 июня 2020 г.

Асинхронный двигатель — это обычно используемый электродвигатель переменного тока. В асинхронном двигателе электрический ток в роторе, необходимый для создания крутящего момента, получается за счет электромагнитной индукции от вращающегося магнитного поля обмотки статора.Ротор асинхронного двигателя может быть ротором с короткозамкнутым ротором или ротором с намоткой.

Асинхронные двигатели, используемые в различных приложениях, также называются асинхронными двигателями. Это связано с тем, что асинхронный двигатель всегда работает с меньшей скоростью, чем синхронная скорость. Скорость вращающегося магнитного поля в статоре называется синхронной скоростью.

Индукционные машины являются наиболее часто используемым типом двигателей в жилых, коммерческих и промышленных помещениях. Эти трехфазные двигатели переменного тока имеют следующие характерные особенности:

  • Простая и грубая конструкция
  • Доступное и низкое обслуживание
  • Высокая надежность и профессионализм
  • Нет необходимости в дополнительном пусковом двигателе и необходимости в синхронизации

Два типа асинхронных двигателей

Однофазный асинхронный двигатель

Однофазный асинхронный двигатель не запускается самостоятельно.Основная обмотка пропускает спорадический ток, когда двигатель подключен к однофазному источнику питания. Вполне логично, что самый дешевый, самый дешевый механизм сортировки должен использоваться наиболее регулярно. В зависимости от способа запуска эти машины классифицируются по-разному. Это двигатели с экранированными полюсами, с расщепленной фазой и конденсаторные двигатели. Кроме того, конденсаторные двигатели запускаются с конденсатора, работают с конденсатором и имеют двигатели с постоянным конденсатором.

В этих однофазных двигателях пусковая обмотка может иметь последовательный конденсатор и центробежный выключатель.Когда подается напряжение питания, ток в основной обмотке удерживает напряжение питания из-за полного сопротивления основной обмотки. И ток в пусковой обмотке опережает / отстает, напряжение питания зависит от импеданса пускового механизма. Угол между двумя обмотками равен разности фаз, достаточной для создания вращающегося магнитного поля для создания пускового момента. В момент, когда двигатель достигает от 70% до 80% синхронной скорости, центробежный переключатель на валу двигателя размыкается и отключает пусковую обмотку.

Применение однофазных асинхронных двигателей

Однофазные асинхронные двигатели используются в системах с малой мощностью. Эти двигатели широко используются в быту и промышленности. Некоторые из приложений упомянуты ниже:

  • Насосы
  • Компрессоры
  • Малые вентиляторы
  • Смесители
  • Игрушки
  • Высокоскоростные пылесосы
  • Электробритвы
  • Станки сверлильные

Трехфазный асинхронный двигатель:

Трехфазные асинхронные двигатели, будучи самозапускающимися, не имеют пусковой обмотки, центробежного переключателя, конденсатора или другого пускового устройства.Трехфазные асинхронные двигатели переменного тока находят различное применение в коммерческих и промышленных приложениях. Два типа трехфазных асинхронных двигателей — это двигатели с короткозамкнутым ротором и с контактным кольцом. Особенности, которые делают двигатели с короткозамкнутым ротором широко применяемыми, заключаются в основном в их простой конструкции и прочной конструкции. С внешними резисторами двигатели с контактным кольцом могут иметь высокий пусковой момент.

Трехфазные асинхронные двигатели широко используются в бытовых и промышленных приборах, поскольку они имеют прочную конструкцию, не требуют обслуживания, сравнительно дешевле и требуют питания только на статоре.

Применение трехфазного асинхронного двигателя

  • Подъемники
  • Краны
  • Подъемники
  • Вытяжные вентиляторы большой мощности
  • Станки токарные приводные
  • Дробилки
  • Маслоэкстракционные заводы
  • Текстиль и др.
Асинхронный двигатель

— обзор

Частотно-регулируемые приводы

Асинхронные и синхронные двигатели рассчитаны на определенное соотношение напряжения к частоте ( В, / Гц).Напряжение — это напряжение питания двигателя, а частота — это частота питания. Отношение В, / Гц прямо пропорционально величине магнитного потока в магнитном материале двигателя (пластинах сердечника статора и ротора). Крутящий момент, развиваемый на валу двигателя, пропорционален силе вращающегося потока. Тип и количество магнитного материала, используемого в конструкции двигателя, являются факторами, определяющими номинальную мощность двигателя.

При постоянной частоте питающей сети более высокое напряжение приводит к более высокому соотношению В, / Гц и большему потоку.При постоянном напряжении питания более низкая частота питания приведет к более высокому соотношению В, / Гц и более высокому потоку. Более высокий магнитный поток увеличивает крутящий момент двигателя. Когда двигатель работает при напряжении В, / Гц, превышающем номинальное, возникает перенапряжение, которое может вызвать насыщение статора и магнитного сердечника ротора. Насыщение вызывает перегрев и может привести к отказу мотора. Когда двигатель работает при В, / Гц ниже номинальной, магнитный поток уменьшается. Уменьшение магнитного потока снижает крутящий момент и влияет на способность двигателя выдерживать нагрузку.

Когда двигатели питаются напрямую от электросети, частота питающей сети остается постоянной, а напряжение и ток изменяются во время запуска двигателя. Во время разгона двигателя до синхронной скорости (синхронные двигатели) или скорости, близкой к синхронной (асинхронные двигатели), ток сначала возрастет в несколько раз по сравнению с номинальным током и вызовет падение напряжения. Более низкое напряжение при постоянной частоте питания означает более низкое соотношение В, / Гц и меньший магнитный поток, который влияет на крутящий момент.Как только двигатель разгоняется, напряжение восстанавливается до значения, близкого к номинальному, а крутящий момент на валу двигателя достигает номинального значения. В этом случае скорость двигателя будет постоянной и синхронной (синхронные двигатели) или близкой к синхронной (асинхронные двигатели). Если двигатели подключены напрямую к электросети, скорость определяется фиксированной частотой сети и не может контролироваться. Для управления скоростью при необходимости используются дополнительные механические системы: демпферы, клапаны, коробки передач, тормоза и т. Д.Механические системы снижают общую эффективность системы. Кроме того, как объяснялось ранее, асинхронные двигатели потребляют реактивную мощность, поэтому поддержание коэффициента мощности может быть проблемой для асинхронных двигателей. Синхронные двигатели не вызывают проблем с коэффициентом мощности, они действительно могут помочь.

Существует четыре категории проблем с двигателями, подключенными непосредственно к сети электропитания: высокий пусковой ток, контроль крутящего момента, контроль скорости и коэффициент мощности (только для асинхронных двигателей).Одним из эффективных способов решения проблем является использование частотно-регулируемых приводов. При использовании частотно-регулируемых приводов питание привода осуществляется от сети, а питание двигателя — от привода.

VFD управляют скоростью и крутящим моментом двигателя, контролируя частоту и величину напряжений и токов, подаваемых на двигатель. Каждый частотно-регулируемый привод имеет три секции: выпрямитель, фильтр с накопителем энергии и инвертор. Типичная концептуальная конфигурация показана на рис. 7.22.

Рис. 7.22. Типичная конфигурация ЧРП.

Выпрямитель берет синусоиду фиксированной частоты и величины напряжения из сети и выпрямляет ее в форму волны постоянного тока.

Фильтр принимает форму сигнала постоянного тока от выпрямителя и обеспечивает почти чистый линейный постоянный ток. Накопитель энергии используется для поддержания мгновенного энергетического баланса. Если при сбалансированной трехфазной нагрузке общая мощность остается постоянной от момента к моменту, а с идеальным преобразователем, накопление энергии не потребуется. На практике преобразователям требуется накопитель энергии для хранения энергии, достаточной для питания двигателя в течение коротких интервалов, когда мощность нагрузки превышает входную мощность.Конденсаторы и индукторы используются для хранения энергии.

Инвертор преобразует мощность постоянного тока обратно в переменный ток через набор электронных переключателей (MOSFET (металлооксидный полупроводниковый полевой транзистор), IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором), IGCT (встроенный тиристор с коммутацией затвора), GTO (затвор) отключающий тиристор) и др.). Эти переключатели, открывая и закрываясь с определенной скоростью и продолжительностью, могут инвертировать постоянный ток и воссоздавать выходные токи и формы сигналов напряжения, имитирующие синусоидальные формы сигналов переменного тока.Затем двигатель получает питание от выхода инвертора.

Формы выходных сигналов представляют собой сигналы с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Они называются сигналами ШИМ, потому что они создаются несколькими импульсами переключателей с короткими интервалами. Величину и частоту сигналов напряжения ШИМ можно регулировать. Изменяя время, импульсы и какие переключатели срабатывают, частота может быть увеличена или уменьшена. Изменяя ширину и длительность импульсов, можно увеличивать и уменьшать среднее напряжение двигателя.Типичная форма сигнала ШИМ с аппроксимируемой синусоидой показана на рис. 7.23.

Рис. 7.23. Типичная форма сигнала ШИМ с аппроксимируемой синусоидой.

В примере с асинхронным двигателем, асинхронный двигатель может эффективно работать только при скорости вращения, близкой к синхронной. Управление скоростью требует непрерывного изменения скорости вращающегося поля, что требует изменения частоты.

Когда выходное напряжение инвертора на каждой выходной частоте инвертора регулируется таким образом, чтобы соотношение В, / Гц поддерживалось постоянным до номинальной скорости, можно получить семейство кривых крутящего момента-скорости, как показано на рис.7.24.

Рис. 7.24. ЧРП Поставляемый асинхронный двигатель — кривая крутящего момента-скорости с изменением напряжения и частоты и постоянным соотношением В, / Гц.

Точка «a» на рис. 7.24 соответствует крутящему моменту без нагрузки и скорости без нагрузки при частоте питания инвертора 25 Гц. От без нагрузки в точке «a» до полной нагрузки в точке «b» скорость немного снизится. Если требуется поддерживать постоянную скорость из точки «а», регулятор частотно-регулируемого привода повысит частоту, так что рабочая точка при полной нагрузке переместится в точку «с».«Управление частотно-регулируемым приводом также будет повышать напряжение пропорционально увеличению частоты, чтобы поддерживать постоянное соотношение В, / Гц при полной нагрузке и, таким образом, поддерживать крутящий момент при полной нагрузке.

Из рис. 7.24 видно, что момент отрыва постоянен во всех точках ниже номинальной скорости, за исключением низких частот. На низких частотах тяговый момент снижается из-за сопротивления статора. Когда частота приближается к нулю, падение напряжения из-за сопротивления статора становится важным, и уменьшение магнитного потока, вызывающее уменьшение крутящего момента, становится заметным.Этот эффект известен и легко смягчается с помощью низкоскоростного повышения напряжения: увеличения отношения В, / f на низких частотах для восстановления магнитного потока. На рис. 7.25 показан типичный набор кривых крутящий момент-скорость для привода с повышением напряжения на низкой скорости.

Рис. 7.25. График зависимости крутящего момента от частоты вращения асинхронного двигателя с частотно-регулируемым приводом с изменением напряжения и частоты, постоянное соотношение В, / Гц до номинальной скорости и повышение напряжения на низкой скорости.

При превышении номинальной скорости соотношение В, / Гц больше не может поддерживаться постоянным, поскольку напряжение не может превышать номинальное напряжение двигателя во избежание пробоя изоляции двигателя.Увеличение частоты сверх номинальной частоты возможно и приведет к более высокой скорости, но при сохранении напряжения на уровне номинального напряжения и, как следствие, уменьшении соотношения В и / Гц, плотность магнитного потока и крутящий момент уменьшатся.

Преимущество двигателей, поставляемых с частотно-регулируемым приводом, заключается в том, что двигатель может обеспечивать одинаковый максимальный крутящий момент от нулевой до номинальной скорости. Эта область характеристики крутящий момент-скорость двигателя называется областью «постоянного крутящего момента». Непрерывная работа с максимальным крутящим моментом на практике не выполняется из-за тепловых ограничений.Верхний предел крутящего момента, равный номинальному крутящему моменту двигателя, обычно устанавливается в контроллере.

С двигателями, поставляемыми с частотно-регулируемым приводом, и их наличием высокого крутящего момента на низких скоростях можно избежать проблем пуска, общих для операций с фиксированной частотой (начальное высокое скольжение, высокий пусковой ток, падение напряжения и уменьшение крутящего момента). Двигатель с ЧРП запускается с низкой частоты, которая постепенно увеличивается. Скорость скольжения ротора всегда мала, и ротор непрерывно работает с оптимальным крутящим моментом.Номинальный крутящий момент доступен на низких скоростях, а пусковой ток не превышает номинального тока полной нагрузки. Двигатель может запускаться от недельной сети электроснабжения, не вызывая нарушений напряжения в питающей сети.

Как упоминалось ранее, двигатель с частотно-регулируемым приводом может развивать любой крутящий момент до номинального крутящего момента на любой скорости вплоть до номинальной. Эта область называется областью «постоянного крутящего момента». При превышении номинальной скорости В, / Гц будет снижаться, потому что напряжение остается постоянным при номинальном напряжении двигателя, ток статора и ротора также остаются постоянными, а скорость и частота увеличиваются, поэтому плотность магнитного потока будет уменьшаться, а крутящий момент будет уменьшаться обратно пропорционально Частота.Эта область характеристики крутящий момент-скорость двигателя называется областью «постоянной мощности». Область постоянной мощности примерно в два раза превышает номинальную скорость. За пределами области постоянной мощности находится область высоких скоростей, где предел тока совпадает с пределом крутящего момента отрыва, который уменьшается обратно пропорционально квадрату частоты, поэтому постоянная мощность не может поддерживаться дальше. Области постоянного крутящего момента, постоянной мощности и высокой скорости показаны на рис. 7.26.

Рис. 7.26. ЧРП предоставил кривую крутящего момента-скорости асинхронного двигателя в области постоянного крутящего момента, постоянной мощности и высокой скорости.

В двигателях с ЧРП важно отметить, что кривые крутящий момент-скорость показывают крутящий момент, который двигатель может создать для каждой частоты, но не то, как долго и может ли двигатель работать в каждом состоянии непрерывно. Если в приложении с двигателем, поставляемым с частотно-регулируемым приводом, используется стандартный асинхронный двигатель, необходимо учитывать ограничения по нагреву. Стандартный промышленный двигатель обычно заключен в корпус с вентилятором, установленным на внешнем валу, который обдувает воздухом внешний корпус с оребрением. Стандартная конструкция и охлаждение двигателя предназначены для непрерывной работы при фиксированной частоте и номинальной скорости, подаваемой в сеть.Когда стандартный промышленный двигатель работает, подключенный к ЧРП, который производит низкую частоту и запускает двигатель на низкой скорости, охлаждение двигателя становится проблемой. Двигатель будет способен создавать номинальный крутящий момент на низкой скорости, но в этих условиях он будет работать при более высоких температурах, что может существенно повлиять на срок службы двигателя или вызвать перегрев и отказ двигателя.

Когда двигатель используется в приложениях с частотно-регулируемым приводом, важно указать сценарии работы, соответствующим образом спроектировать охлаждение и использовать двигатели, подходящие для работы с инвертором.

Помимо охлаждения, при использовании двигателей с частотно-регулируемым приводом при проектировании необходимо учитывать и другие факторы, такие как влияние гармоник от частотно-регулируемого привода на сеть, конфигурация кабеля и размеры от частотно-регулируемого привода до двигателя и т.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *