Из среды многих типов электрических двигателей постоянного или переменного тока простейшую конструкцию имеют асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором (АДКР). Простота строения обуславливает их относительно низкую себестоимость, надежность и незначительные затраты при эксплуатации. Эти преимущества АДКР предопределили их массовое применение. До недавнего времени значительным недостатком АДКР были трудности организации схемы регулирования их частоты вращения, однако наличие серийных устройств преобразования частоты с соответствующим изменением напряжения питания двигателя устранило эту проблему.
Однако в подавляющем большинстве случаев АДКР используются как электропривод без регулирования частоты вращения, и тут, несмотря на все положительные стороны применения АДКР, проявляется их существенный недостаток — проблема пуска.
Рассмотрим две из основных характеристик асинхронных двигателей: токовую и механическую. Первая — зависимость тока I, а вторая — зависимость момента М от частоты вращения ротора n. Приведенные характеристики, снятые при номинальном напряжении сети Ue, еще называют природными.
Для токовой характеристики показательна кратность максимального пускового тока (n = 0) до номинального тока, которая может составлять 6 ? 7, а то и 10-кратной величины. Наряду с максимальным возникает импульсный ток, который может превышать номинальный в 14 раз как явление переходного процесса, поскольку напряжение на двигателе в момент пуска отсутствует.
Кривую ярко характеризует кратность пускового (стартового) момента в отношении номинального крутящего момента. Этот показатель является определяющим, когда речь идет о выборе метода пуска АДКР. Стартовый вращающий момент двигателя существенно зависит от номинальной мощности двигателя. Для двигателей порядка 30 кВт его кратность составляет от 2,0 до 2,5, для двигателей мощностью до 250 кВт его значение составляет 1,5 ? 2,0.
Двигатели большой мощности, как правило, имеют небольшой стартовый крутящий момент, иногда даже меньше номинального. Такой двигатель невозможно запустить под нагрузкой даже путем прямой подачи номинального напряжения. На пусковые токи и крутящий момент влияет конструкция ротора (круглый паз, ротор т.п.). Эти параметры существенно отличаются у разных производителей при одинаковой номинальной мощности двигателя.
Отметим, что использовать плавный пуск электродвигателя с целью уменьшения пускового тока при нагрузке близкого к номинальному можно лишь в случае, если двигатель имеет высокий природный стартовый момент. Иначе придется позаботиться о замене двигателя. Кроме того, прямой пуск ненагруженного двигателя может вызвать проблемы с избыточным крутящим моментом, что приводит к резкому удару по валу механизма, который приводится в движение, со всеми негативными последствиями.
Сейчас этот метод является самым распространенным. Пусковое оборудование состоит из главного контактора и теплового или электронного реле перегрузки.
Прямой пуск является нежелательным, если подстанция, питающая сеть, является маломощной и достаточно загруженной. В этом случае при прямом пуске АДКР возможное понижение напряжения сети. Ряд случаев не допускает прямого пуска. В таком случае прибегают к другим методам пуска АДКР, а именно — к плавному пуску.
Рассмотрим систему плавного пуска производства АВВ — известного мирового производителя электротехнического и энергетического оборудования. Систему пуска АДКР при применении автотрансформаторов с отпайки, по сути, можно было бы назвать системой плавного пуска. Однако уже традиционно системой плавного пуска называют такую систему, в которой роль регулятора напряжения выполняют полупроводниковые элементы тиристоры, управляемые электронным контроллером на основании значений токов и напряжений. Контроллер ведет также расчет различных величин, например, коэффициента мощности, активной мощности и может использоваться для хранения предыстории и протокола событий и т.п. Все составляющие строения устройства расположены в одном корпусе. В процессе пуска преобразователь частоты сначала пропускает частицу напряжения, а потом ее все увеличивает в соответствии с заданным временного графика процесса пуска.
При остановленном двигателе тиристоры сначала полностью открыты, а далее, в процессе остановки, напряжение уменьшается в соответствии с заданным временного графика процесса остановки. Возможность плавной остановки является важным преимуществом системы. Так, при внезапной остановке насоса, который качает жидкость, вначале наблюдается мощный гидравлический удар; могут иметь место серьезные досадные последствия при внезапной остановке транспортера.
Всего под системой плавного пуска понимают весь набор коммутирующей, защитной и другой аппаратуры, однако на практике широкого потребления эта система приобрела название "частотный регулятор", что касается чисто самого устройства и является не совсем корректным.
Подчеркиваем, что принципиальным в работе устройств плавного пуска есть простое налаживание пусковых токов и крутящего момента, а также мягкой остановки за счет регулирования напряжения на зажимах двигателя.
Будем рады, если вы добавите запись в нашу гостевую книгу. Будьте добры, заполните эту форму. Необходимой является информация о вашем имени и комментарии, все остальное – по желанию… Спасибо!
Если у вас проблемы с кириллическими фонтами, вы можете воспользоваться автоматическим декодером AUTOMATIC CYRILLIC CONVERTER.
Для ввода специальных символов вы можете воспользоваться вот этой таблицей. (Латинские буквы с диакритическими знаками вводить нельзя!)
