• 3 Короткозамкнені асинхронні двигуни з поліпшеними пусковими характеристиками
  • Двигун із глибокими пазами на роторі.
  • Двигун із двома клітками на роторі.

  • Скачать 14.91 Mb.


    страница19/68
    Дата29.01.2019
    Размер14.91 Mb.
    ТипУчебник

    Скачать 14.91 Mb.

    Конструкція трансформаторів


    1   ...   15   16   17   18   19   20   21   22   ...   68

    Пуск при зниженій напрузі. Відповідно до (15.1) пусковий струм двигуна пропорційний підведеній напрузі U1, зменшення якого викликає відповідне зменшення пускового струму. Існує кілька способів зниження подводимого до двигуна напруги. Розглянемо деякі з них.

    Для асинхронних двигунів, що працюють при з'єднанні обмоток статора трикутником, можна застосувати пуск перемиканням обмотки статора із зірки на трикутник (мал. 15.4, а). У момент підключення двигуна до мережі перемикач ставлять у положення «зірка», при якому обмотка статора виявляється з'єднаної в зірку. При цьому фазна напруга на статорі знижується в раз. У стільки ж раз зменшується й струм у фазних обмотках двигуна (мал. 15.4, б). Крім того, при з'єднанні обмоток зіркою лінійний струм дорівнює фазному, у той час як при з'єднанні цих же обмоток трикутником лінійний струм більше фазного в раз. Отже, перемкнувши обмотки статора зіркою, ми домагаємося зменшення лінійного струму в ( )2 = 3 рази.


    Рис. 15.4. Схема включення (а) і графіки зміни моменту й струму (фазного) при пуску (б) асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором перемиканням обмотки статора із зірки на трикутник


    Після того як ротор двигуна розженеться до частоти обертання, близької до сталої, перемикач швидко переводять у положення «трикутник» і фазні обмотки двигуна виявляються під номінальною напругою. Виниклий при цьому помітний струму до значення I/пΔ є незначним.

    Розглянутий спосіб пуску має істотний недолік - зменшення фазної напруги в раз супроводжується зменшенням пускового моменту в три рази, тому що, згідно (13.19), пусковий момент асинхронного двигуна прямо пропорційний квадрату напруги U1. Таке значне зменшення пускового моменту не дозволяє застосовувати цей спосіб пуску для двигунів, що включають у мережу при значному навантаженні на валу.

    Описаний спосіб зниження напруги при пуску застосуємо лише для двигунів, що працюють при з'єднанні обмотки статора трикутником. Більше універсальним є спосіб зі зниженням подводимого до двигуна напруги за допомогою реакторів (реактивних котушок — дроселів). Порядок включення двигуна в цьому випадку наступний (мал. 15.5, а). При розімкнутому рубильнику 2 включають рубильник 7. При цьому струм з мережі надходить в обмотку статора через реактори Р, на яких відбувається спадання напруги j хр (де хр — індуктивний опір реактора, Ом). У результаті на обмотку статора подається знижена напруга. Після розгону ротора двигуна включають рубильник 2 і подводимое до обмотки статора напруга виявляється номінальним.

    Недолік цього способу пуску полягає в тому, що зменшення напруги в U/1/ U1ном раз супроводжується зменшенням пускового моменту Мп в (U/1/ U1ном)2 разів.



    Рис. 15.5. Схеми реакторного (а) і автотрансформаторного (б) способів пуску асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором


    При пуску двигуна через понижуючий автотрансформатор (мал. 15.5, б) спочатку замикають рубильник 1, що з'єднує обмотки автотрансформатора зіркою, а потім включають рубильник 2 і двигун виявляється підключеним на знижену напругу U/1 . При цьому пусковий струм двигуна, обмірюваний на виході автотрансформатора, зменшується в КА раз, де КА — коефіцієнт трансформації автотрансформатора. Що ж стосується струму в живильний двигун мережі, тобто струму на вході автотрансформатора, то він зменшується в ДО2А раз у порівнянні з пусковим струмом при безпосереднім включенні двигуна в мережу. Справа в тому, що в понижуючому автотрансформаторі первинний струм менше вторинного в КА раз і тому зменшення пускового струму при автотрансформаторному пуску становить КАКА = ДО2А раз. Наприклад, якщо кратність пускового струму асинхронного двигуна при безпосереднім його включенні в мережу становить Iп/I1ном = 6 , а напруга мережі 380 У, те при автотрансформаторному пуску зі зниженням напруги до 220 У кратність пускового струму в мережі I/п/ I1ном = 6/ (380/220)2 = 2 .

    Після первісного розгону ротора двигуна рубильник 1 розмикають й автотрансформатор перетворюється в реактор. При цьому напруга на виводах обмотки статора трохи підвищується, але все-таки залишається менше номінального. Включенням рубильника 3 на двигун подається повна напруга мережі. Таким чином, автотрансформаторний пуск проходить трьома щаблями: на першому щаблі до двигуна підводить напруга U1 = (0,50÷0,60) U1ном, на другий — U1 = (0,70÷0,80) U1ном й, нарешті, на третьому щаблі до двигуна підводить номінальна напруга U1ном.

    Як і попередні способи пуску при зниженій напрузі, автотрансформаторний спосіб пуску супроводжується зменшенням пускового моменту, тому що значення останнього прямо пропорційно квадрату напруги. З погляду зменшення пускового струму автотрансформаторний спосіб пуску краще реакторного, тому що при реакторному пуску пусковий струм у живильній мережі зменшується в U/1/ U1ном раз, а при автотрансформаторному - в (U/1/ U1ном)2 разів. Але деяка складність пускової операції й підвищена вартість пускових апаратур (понижуючий автотрансформатор і перемикаюча апаратури) трохи обмежують застосування цього способу пуску асинхронних двигунів.
    3 Короткозамкнені асинхронні двигуни з поліпшеними пусковими характеристиками

    Прагнення поліпшити пускові властивості асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором привело до створення асинхронних двигунів з особливою конструкцією ротора: двигунів із глибокими пазами на роторі й двигунів із двома короткозамкненими клітками на роторі.



    Двигун із глибокими пазами на роторі. Від звичайного асинхронного двигуна цей двигун відрізняється тим, що в нього пази ротора зроблені у вигляді вузьких глибоких щілин, у які покладені стрижні обмотки ротора, що представляють собою вузькі смуги. По обидва боки ці стрижні приварені до замикаючих кілець. Звичайно глибокий паз має співвідношення розмірів hп/ bп = 9÷10, де hп, bп — висота й ширина паза.

    У момент включення двигуна, коли частота струму в роторі має найбільше значення (f2 = f1), індуктивний опір нижньої частини кожного стрижня значно більше верхньої. Порозумівається це тим, що нижня частина стрижня зчеплена з більшим числом магнітних силових ліній поля розсіювання (мал. 15.6, а). На мал. 15.6, б показаний графік розподілу щільності пускового струму в стрижні ротора із глибокими пазами по висоті стрижня. Із цього графіка треба, що майже весь струм ротора проходить по верхній частині стрижня, поперечний переріз якої набагато менше перетину всього стрижня. Це рівноцінно збільшенню активного опору стрижня ротора, що, як відомо, сприяє росту пускового моменту двигуна й деякому обмеженню пускового струму (див. § 15.2).

    Таким чином, двигун із глибокими пазами на роторі має сприятливе співвідношення пускових параметрів: більшим пусковим моментом при порівняно невеликому пусковому струмі. У міру наростання частоти обертання ротора частота струму в роторі убуває (f2 = sf1). У зв'язку із цим зменшується індуктивний опір обмотки ротора x2f2. Розподіл щільності струму по висоті стрижня в тому випадку стає більше рівномірним, що веде до зменшення активного опору ротора. При роботі двигуна з номінальною частотою обертання, коли f2 << f1, процес «витиснення» струму практично припиняється й двигун працює, як звичайний короткозамкнений.

    Ефект витиснення струму добре проявляється при пазах ротора пляшкової форми (мал. 15.7). У цьому випадку «витиснення» струму відбувається у верхню частину паза, що має менший перетин, а отже, більше активний опір. Застосування пазів пляшкової форми дозволяє скоротити висоту пазів ротора, а отже, зменшити діаметр ротора в порівнянні із глубокопазным ротором.



    Двигун із двома клітками на роторі. Ще кращими пусковими властивостями володіють асинхронні двигуни із двома короткозамкненими клітками на роторі (мал. 15.8, а): робочою кліткою 1, стрижні якої розташовані в нижньому шарі, і пусковою кліткою 2, стрижні якої розташовані у верхньому шарі, ближче до повітряного зазору.


    Рис 15.6 Ротор із глибокими пазами: а - пристрій, б - розподіл щільності струму ротора по висоті стрижня при пуску й при роботі двигуна



    1   ...   15   16   17   18   19   20   21   22   ...   68

    Коьрта
    Контакты

        Главная страница


    Конструкція трансформаторів

    Скачать 14.91 Mb.