ВКЛЮЧЕНИЕ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Выводы обмотки статора А, В, С, X, Y, Z подключаются к щитку двигателя, где согласно стандарту они. обозначаются: начала C1, С2, С3 и соответственно концы С4, С5, С6. Выводы располагаются так, чтобы их было удобно соединять в звезду или в треугольник, как показано на рис. 10-25, а, б.
Обмотки каждой фазы статора рассчитаны на определенное фазное напряжение Uф. Поэтому, соединяя обмотку в звезду или в треугольник, двигатель можно присоединять к сетям с напряжениями, отличающимися в √3 раз.
Например, если Uф = 127 в, то при соединении статора в треугольник подключает его к сети с напряжением U1 = 127 в. Если U1 = 220 в, то обмотки статора соединяют в звезду. Точно так же другой двигатель можно присоединять к сетям, где Uф = 220 в и U1 = 380 в.
Рис. 10-25. Расположение зажимов обмотки статора.
а) Асинхронный двигатель с фазным ротором (с кольцами) пускается при помощи реостата, включаемого в цепь ротора (рис. 10-26). Убедившись, что сопротивление реостата 1, подключенного к кольцам ротора 2 при помощи щеток 5, наибольшее (пуск), включают рубильник 4, По мере разгона ротора непрерывно уменьшаются его э. д. с. и ток. Это позволяет уменьшать сопротивление реостата 1, передвигая ступенями подвижные контакты 5. К концу пуска ротор оказывается замкнутым накоротко (ход). Реостат рассчитан только на время пуска двигателя. Иногда для уменьшения потерь от трения щеток о кольца двигатель снабжают приспособлением, замыкающим кольца накоротко и поднимающим щетки с колец в конце пуска. Однако в последнее время от этого отказываются из-за эксплуатационных неудобств.
Рис. 10-26. Схема асинхронного двигателя с кольцами.
Введение сопротивления rрв цепь ротора преследует цели: уменьшить пусковой ток в роторе, а следовательно, и в статоре и, увеличив активное сопротивление r2 + rр до значения х2, получить I2 cos Ψ2 = маке. (рис. 10-21), тем самым увеличить пусковой момент (кривая 1 на рис. 10-23). Остановка двигателя должна производиться отключением от питающей сети при замкнутом накоротко роторе.
б) Пуск короткозамкнутого двигателя производится прямым включением в сеть (рис. 10-20). Недостатком такого способа пуска является значительный пусковой ток (4,5—6,5) I1н при относительно малом пусковом моменте Мп — (1 —1,5) Мн.
Двигатели очень малой мощности, ротор которых показан на рис. 9-15 и 9-16, имеют круглые пазы (рис. 10-27, а). В них заложены медные стержни, сопротивление которых велико по сравнению с х2 и поэтому пусковой момент двигателей имеет достаточную величину.
У двигателей мощностью более 2—3 квт пазы ротора имеют форму, показанную на рис. 10-27, б, а при мощности более 20—30 квт еще более глубокие. Эти пазы заливаются расплавленным алюминием. При мощностях двигателей более 120—150квт пазы выполняются в виде узкой глубокой щели (рис. 10-27, в) и в них закладываются узкие высокие медные стержни. Смысл применения глубоких пазов заключается в следующем. В первое мгновение пуска, когда f2 = f1, провод, лежащий в глубоком пазу, охватывается магнитными линиями рассеяния так, как показано на рис. 10-27, в. Часть провода 1, находящаяся у дна паза, охвачена наибольшим числом линий, а части 2, 5, 4 тем меньшим, чем дальше они от дна паза. Поэтому индуктивное сопротивление нижних слоев металла провода значительно больше, чем верхних, и при f2 = f1 весь ток ротора оттесняется к поверхности паза.
Рис. 10-27. Пазы роторов асинхронных двигателей.
При этом сечение провода используется неполностью, активное сопротивление обмотки r2 увеличивается и пусковой момент становится большим. По мере разгона ротора частота f2 = f1s уменьшается, явление вытеснения тока прекращается и г2 автоматически уменьшается. Пуск происходит аналогично включению асинхронного двигателя с реостатом в цепи ротора.
М. О. Доливо-Добровольским был предложен двигатель, в роторе которого располагаются два слоя пазов (рис. 10-27,г). В верхних пазах 1 помещается короткозамкнутая обмотка, у которой r2 > x2 , выполненная из латуни или бронзы.
В нижних пазах 2 положена другая короткозамкнутая обмотка, имеющая х2 > r2. При пуске, когда f2 = f1, вращающий момент создается преимущественно верхней обмоткой, по которой протекает активный ток, так как r2 велико. Эта обмотка называется пусковой. В нижней обмотке благодаря большому индуктивному сопротивлению х2 ток мал, по приведенным выше причинам вытеснения. В рабочем состоянии, когда f2 ≈. 0, ток протекает преимущественно в нижней обмотке, так как ее активное сопротивление r2 мало. Момент создается этой обмоткой, называемой рабочей.
Современные мощные сети заводов и электростанций СНГ позволяют применять короткозамкнутые двигатели мощностью на многие сотни киловатт. Обычно же мощность включаемого короткозамкнутого двигателя определяется исходя из допустимого при пуске падения напряжения в питающей сети.
Короткозамкнутые двигатели получили большое распространение благодаря простоте устройства, удобству в эксплуатации и сравнительно малой стоимости.
Рис 10-28. Схема пуска двигателя переключением статора с звезды на треугольник.
Для понижения пускового тока короткозамкнутых двигателей, работающих при соединении статора в треугольник, часто применяется схема переключения статора на звезду в первом этапе пуска (рис. 10-28). Если замкнуть ножи переключателя 2 вниз и затем включить рубильник 1,
то напряжение на фазу будет в √3 раз меньше номинального, а ток уменьшится примерно в 3 раза. Когда ротор пришел во вращение, ножи переключателя перекидывают вверх и двигатель работает при номинальном напряжении. Такой пуск вызывает уменьшение пускового момента примерно в 3 раза, т. е. пропорционально U21, и может применяться только там, где двигатель пускается почти вхолостую, например для привода вентилятора.
Остановка короткозамкнутых двигателей производится простым отключением статора от сети.
Статья на тему Включение асинхронных двигателей