Электроника и электротехника. Шпаргалка

Для двигателя с короткозамкнутым ротором дополнительно даются отношение пускового момента к номинальному ( М п / М ном) и отношение пускового тока к номинальному ( I п / I ном); для двигателя с фазным ротором – напряжение между кольцами при неподвижном и разомкнутом роторе U 2k = E 2k и номинальный ток ротора I 2ном. Буквенные и цифровые обозначения типа двигателя позволяют судить о его назначении, габаритной мощности, числе пар полюсов и т. д. Поскольку существует большое число типов двигателей и в каталогах даны пояснения, что означает каждая буква и цифра, останавливаться на этом в книге нет необходимости.

Рис. 50. График зависимости потока двигателя от намагничивающего тока (а); механическая характеристика двигателя с учетом пускового момента М п, заданного в каталоге (б)

Номинальной мощностью Рном двигателя общего назначения длительного режима работы называется мощность, которую двигатель может длительно развивать на валу, нагреваясь при этом до допустимой температуры, обусловленной классом изоляции его обмоток. В двигателе возникают потери мощности, которые нагревают его. Когда двигатель имеет температуру окружающей среды, большая часть мощности потерь расходуется на повышение его температуры, а меньшая рассеивается в окружающую среду.

С повышением температуры двигателя большая часть мощности потерь рассеивается в окружающую среду.

По прошествии определенного времени наступает тепловое равновесие: вся мощность потерь, выделяющихся в двигателе, рассеивается в окружающую среду, и температура двигателя при заданной нагрузке остается неизменной. Повышение температуры двигателя выше допустимой вызывает ухудшение механической и электрической прочности изоляции.

При этом изменяется структура изоляции и в конце концов она пробивается и двигатель выходит из строя. Можно ли нагружать двигатель мощностью больше номинальной? Можно кратковременно, если до этого двигатель работал с недогрузкой и его температура была ниже допустимой. Длительность и степень перегрузки в совокупности должны быть такими, чтобы в результате температура двигателя не превышала допустимую.

Мощность, потребляемая двигателем из сети, при номинальной и любой другой нагрузке может быть определена по формуле:

Отношение М к / М ном характеризует перегрузочную способность двигателя.

Расчет механической характеристики двигателя обычно производят с помощью упрощенного уравнения механической характеристики, в котором М к s – координаты механической характеристики двигателя, M max и s kp – его параметры.

Значение M max определяют по формуле:

53. ПУСК АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Для пуска двигателя его обмотку статора подключают к трехфазной сети с помощью выключателя.

После включения выключателя происходит разгон двигателя. Двигатель разгоняется до установившейся частоты вращения, при которой момент, развиваемый двигателем, равен моменту сил сопротивления на его валу.

В условиях нормальной работы момент на валу двигателя может изменяться в довольно широких пределах, но, если момент окажется больше M max, двигатель остановится. Допустимые изменения находятся в пределах от M = 0 до M = (0,8 – 0,9) M max, имеется в виду работа в зоне характеристики, где s > s kp.

Большой ток в периоды пуска двигателя может вызвать значительное падение напряжения в сети малой мощности, что неблагоприятно скажется на работе других потребителей, включенных в сеть.

Рис. 51. Схема асинхронных двигателей

Большой пусковой ток ограничивает допустимое число пусков двигателя в час. При большом числе включений даже малозагруженный в установившемся режиме двигатель из(за больших пусковых токов может перегреться и выйти из строя.

В маломощных сетях, сечение проводов которых невелико, а протяженность значительна, для ограничения пускового тока применяют пуск с активным или индуктивным сопротивлением, включенным в цепь обмотки статора (рис. 51а), или пуск с переключением обмотки со звезды на треугольник. Перед пуском выключатель В2 (рис. 51а) устанавливают в выключенное положение, затем включают выключатель В 2 .

После окончания разбега ротора двигателя включают выключатель В 2, чем шунтируют добавочные пусковые резисторы. Соответствующим подборам сопротивления r д можно ограничить пусковой ток до любого необходимого значения. Но одновременно уменьшаются пусковой и критический моменты из-за снижения напряжения на обмотке статора, вызванного падением напряжения на сопротивлении r д.