Εκκίνηση κινητήρα τυλιγμένου ρότορα

Οι ιδιότητες εκκίνησης του ασύγχρονου κινητήρα εξαρτώνται από τα χαρακτηριστικά του σχεδιασμού του, ιδιαίτερα από τη συσκευή του ρότορα.

Η εκκίνηση ενός επαγωγικού κινητήρα συνοδεύεται από μια μεταβατική διαδικασία της μηχανής, που σχετίζεται με τη μετάβαση του ρότορα από κατάσταση ηρεμίας σε κατάσταση ομοιόμορφης περιστροφής, στην οποία η ροπή του κινητήρα εξισορροπεί τη ροπή των δυνάμεων αντίστασης τον άξονα της μηχανής.

Κατά την εκκίνηση ενός ασύγχρονου κινητήρα, υπάρχει αυξημένη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας από το δίκτυο τροφοδοσίας, η οποία δαπανάται όχι μόνο για να ξεπεραστεί η ροπή πέδησης που εφαρμόζεται στον άξονα και να καλύψει τις απώλειες στον ίδιο τον ασύγχρονο κινητήρα, αλλά και για να επικοινωνήσει μια συγκεκριμένη κινητική ενέργειας στους κινούμενους κρίκους της μονάδας παραγωγής. Επομένως, κατά την εκκίνηση, ο κινητήρας επαγωγής πρέπει να αναπτύσσει αυξημένη ροπή.

Για έναν επαγωγικό κινητήρα με ρότορα, η ροπή εκκίνησης που αντιστοιχεί σε ολίσθηση με n = 1 εξαρτάται από τις ενεργές αντιστάσεις των ρυθμιζόμενων αντιστάσεων που εισάγονται στο κύκλωμα του ρότορα.

Ρύζι. 1.Εκκίνηση τριφασικού ασύγχρονου κινητήρα με τυλιγμένο ρότορα: α — γραφήματα της εξάρτησης από τη ροπή ενός κινητήρα με περιελιγμένο ρότορα από ολίσθηση σε διάφορες ενεργές αντιστάσεις αντιστάσεων στο κύκλωμα του ρότορα, β — κύκλωμα για τη σύνδεση αντιστάσεων και τις επαφές κλεισίματος για επιτάχυνση στο κύκλωμα του δρομέα.

Έτσι, με κλειστές επαφές επιτάχυνσης U1, U2, δηλαδή κατά την εκκίνηση ενός κινητήρα επαγωγής με βραχυκύκλωμα δακτυλίων ολίσθησης, η αρχική ροπή εκκίνησης Mn1 = (0,5 -1,0) Mnom και το αρχικό ρεύμα εκκίνησης Azn = ( 4,5 — 7) Aznom και οι υπολοιποι.

Μια μικρή ροπή εκκίνησης ενός ασύγχρονου ηλεκτροκινητήρα με περιτυλιγμένο ρότορα μπορεί να είναι ανεπαρκής για την κίνηση μιας μονάδας παραγωγής και την επακόλουθη επιτάχυνσή της, και ένα σημαντικό ρεύμα εκκίνησης θα οδηγήσει σε αυξημένη θέρμανση των περιελίξεων του κινητήρα, η οποία περιορίζει τη συχνότητα μεταγωγής του και στα δίκτυα με χαμηλή ισχύ οδηγεί σε προσωρινή πτώση τάσης ανεπιθύμητη για τη λειτουργία άλλων δεκτών. Αυτές οι συνθήκες μπορεί να είναι ο λόγος που αποκλείει τη χρήση επαγωγικών κινητήρων περιτυλιγμένου ρότορα με μεγάλο ρεύμα εκκίνησης για την κίνηση μηχανισμών λειτουργίας.

Η εισαγωγή ρυθμιζόμενων αντιστάσεων στο κύκλωμα του ρότορα του κινητήρα, που ονομάζονται αντιστάσεις εκκίνησης, όχι μόνο μειώνει το αρχικό ρεύμα εκκίνησης, αλλά ταυτόχρονα αυξάνει την αρχική ροπή εκκίνησης, η οποία μπορεί να φτάσει τη μέγιστη ροπή Mmax (αρχ. 1, α, καμπύλη 3), εάν η κρίσιμη ολίσθηση του κινητήρα του ρότορα με περιέλιξη φάσης

skr = (R2' + Rd') / (X1 + X2') = 1,

όπου Rd' — ενεργή αντίσταση της αντίστασης στη φάση της περιέλιξης του ρότορα κινητήρα, μειωμένη στη φάση της περιέλιξης του στάτορα.Η περαιτέρω αύξηση της ενεργού αντίστασης της αντίστασης εκκίνησης δεν είναι πρακτική, καθώς οδηγεί σε εξασθένηση της αρχικής ροπής εκκίνησης και έξοδο από το σημείο μέγιστης ροπής στην περιοχή ολίσθησης s> 1, γεγονός που αποκλείει την πιθανότητα επιτάχυνσης του ρότορα.

Η απαιτούμενη ενεργή αντίσταση των αντιστάσεων για την εκκίνηση ενός κινητήρα ρότορα φάσης προσδιορίζεται με βάση τις απαιτήσεις εκκίνησης, οι οποίες μπορεί να είναι ελαφριές όταν Mn = (0,1 — 0,4) Mnom, κανονικές εάν Mn — (0,5 — 0,75) Mn, και σοβαρές στο Mn ≥ I.

Προκειμένου να διατηρηθεί μια αρκετά μεγάλη ροπή με κινητήρα ρότορα με περιέλιξη φάσης κατά την επιτάχυνση μιας μονάδας παραγωγής, προκειμένου να μειωθεί η διάρκεια της μεταβατικής διαδικασίας και να μειωθεί η θέρμανση του κινητήρα, είναι απαραίτητο να μειωθεί σταδιακά η ενεργή αντίσταση των αντιστάσεων εκκίνησης. Επιτρεπτή αλλαγή της ροπής κατά την επιτάχυνση M (t) που καθορίζεται από ηλεκτρικές και μηχανικές συνθήκες που περιορίζουν το όριο μέγιστης ροπής M> 0,85Mmax, τη ροπή μεταγωγής M2 >> Ms (Εικ. 2), καθώς και την επιτάχυνση.

Ρύζι. 2. Χαρακτηριστικά εκκίνησης τριφασικού ασύγχρονου κινητήρα με τυλιγμένο ρότορα

Η συμπερίληψη των αντιστάσεων εκκίνησης εξασφαλίζεται με τη διαδοχική συμπερίληψη των επιταχυντών Y1, Y2, αντίστοιχα, τις χρονικές στιγμές t1, t2, που υπολογίζονται από τη στιγμή εκκίνησης του κινητήρα, όταν κατά την επιτάχυνση η ροπή M γίνεται ίση με τη ροπή μεταγωγής M2. Επομένως, κατά τη διάρκεια ολόκληρης της εκκίνησης, όλες οι μέγιστες ροπές είναι ίδιες και όλες οι ροπές μεταγωγής είναι ίσες μεταξύ τους.

Δεδομένου ότι η ροπή και το ρεύμα του ασύγχρονου κινητήρα με τυλιγμένο ρότορα σχετίζονται αμοιβαία, είναι δυνατό να ρυθμιστεί το όριο ρεύματος αιχμής κατά την επιτάχυνση του ρότορα I1 = (1,5 — 2,5) Aznom και το ρεύμα μεταγωγής Az2, το οποίο θα πρέπει να διασφαλίζει τη ροπή μεταγωγής M2 > M.° C.

Η αποσύνδεση ασύγχρονων κινητήρων με περιελιγμένο ρότορα από το δίκτυο τροφοδοσίας πραγματοποιείται πάντα με βραχυκύκλωμα του κυκλώματος του ρότορα, προκειμένου να αποφευχθεί η εμφάνιση υπερτάσεων στις φάσεις της περιέλιξης του στάτορα, οι οποίες μπορούν να υπερβούν την ονομαστική τάση αυτών των φάσεων κατά 3 — 4 φορές, εάν το κύκλωμα του ρότορα είναι ανοιχτό τη στιγμή που ο κινητήρας σταματά.

Ρύζι. 3. Σχέδιο σύνδεσης περιελίξεων κινητήρα με ρότορα φάσης: a — στο δίκτυο ισχύος, b — ρότορα, c — στην πλακέτα ακροδεκτών.

Ρύζι. 4. Εκκίνηση του κινητήρα με ρότορα φάσης: α — κύκλωμα μεταγωγής, β — μηχανικά χαρακτηριστικά