ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Механические характеристики и свойства синхронных электродвигателей из "Электрооборудование насосных и компрессорныхстанций и нефтебаз" Асинхронные электродвигатели являются электрическими машр1 нами переменного тока и состоят из неподвижной части — статора и вращающейся части — ротора, на которых расположены обмотки. Асинхронный электродвигатель может быть с фазным илн с короткозамкнутым ротором. У электродвигателей с фазным ротором обмотки последнего выведены на кольца, расположенные на валу машины, и допускают присоединение дополнительных регулируемых сопротивлений. Сопротивления эти при пуске электродвигателя постепенно выводятся, после чего все три фазы замыкаются накоротко специальным приспособлением — короткозамы-кателем. Электродвигатели с короткозамкнутым ротором изготовляют с обмоткой, заранее замкнутой накоротко. [c.24] Вращающееся поле пересекает обмотку ротора и индуктирует в ней электродвижущую силу (э. д. с.). Возникающие в замкнутой обмотке ротора токи взаимодействуют с магнитным полем, благодаря чему возникает вращающий момент и ротор приходит во вращение. Однако частота вращения ротора асинхронна по отношению к частоте вращения магнитного поля (т. е. не совпадает с частотой вращения поля), так как иначе не было бы пересечения обмоток силовыми линиями магнитного поля, в обмотках не могли индуктироваться токи и не мог возникнуть момент вращения. [c.24] Приближенно можно считать, что 5,, = 55 . [c.25] На рис. 4 показаны механические характеристики а — естественная, без добавочного сопротивления в роторе (Рд = = 0), и б— Искусственная, с добавочным сопротивлением в роторе Введение в цепь ротора добавочного сопротивления делает кривую механической характеристики более наклонной, более мягкой. [c.26] Пусковой момент асинхронного электродвигателя составляет от 0,9 до 1,7 от номинального момента. [c.26] Пуск в ход асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором может быть осуществлен от полного или от пониженного напряжения сети. [c.27] Пуск от пониженного напряжения применяют для крупных электродвигателей при недостаточной мощности сети. Так как сила тока, потребляемого электродвигателем, пропорциональна напряжению, то уменьшение напряжения, подаваемого при пуске двигателя, приводит к пропорциональному уменьшению пускового тока. Для понижения напряжения последовательно со статором двигателя включают активное сопротивление Я (рис. 5,а) реактивное сопротивление (реактор) X (рис. 5,6) или автотрансформатор АТ (рис. 5,в). Разгон электродвигателя до номинальной скорости происходит на пониженном напряжении при отключенном выключателе 2. При достижении двигателем номинальной частоты вращения он переводится на питание от полного напряжения, для чего отключается выключатель Вг- Выключатель Вг в схеме с автотрансформатором включается при пуске после линейного выключателя Вх и выключается после полного вывода автотрансформатора при переводе двигателя на питание от полного напряжения сети. [c.27] Пуск с активными сопротивлениями в статоре применяют для двигателей относительно небольшой мощности (до 200—300 кВт) пуск с реактивными сопротивлениями — для двигателей напряжением выше 1000 В большой мощности, у которых потери электроэнергии в активных сопротивлениях достигают большого значения и потому нежелательны. Автотрансформаторный пуск применяют редко и только для очень крупных электродвигателей напряжением выше 1000 В. [c.28] Значение пускового (пониженного) напряжения выбирают с учетом того, что вращающий момент электродвигателя пропорционален квадрату подводимого напряжения. При значительном снижении напряжения пусковой момент может настолько уменьшиться, что при включении двигатель не сможет принять нагрузку и окажется в заторможенном положении. Вследствие этого пуск асинхронных электродвигателей с пониженным напряжением применяют только для механизмов, включаемых без нагрузки или с малым моментом нагрузки. Ограничение величины пускового момента применяют также в том случае, если необходимо смягчить удары в передачах и обеспечить плавное ускорение. [c.28] Для двигателей мощностью до 20 кВт рекомендуется применять две ступени пусковых сопротивлений мощностью от 20 до 60 кВт — три ступени и от 60 до 300 кВт — четыре ступени. В табл. 3 приведены практические данные для выбора сопротивлений пусковых реостатов в зависимости от отношения напряжения на кольцах ротора к току ротора /2 (значения U2 и /2 приводятся в каталогах на электродвигатели). [c.28] Регулирование скорости асинхронных электродвигателей можно осуществлять различными способами. Наиболее часто для этого применяют изменение числа пар полюсов или частоты тока питающей сети — по формуле (22) — и введение сопротивлений в цепь ротора. [c.30] Способ регулирования скорости изменением числа пар полюсов используется в двух-, трех- и четырехскоростных двигателях. Изменение скорости при этом способе носит ступенчатый характер. [c.30] Регулирование скорости изменением частоты тока сети требует установки дополнительного оборудования (преобразователя частоты) и связано с излишними потерями электроэнергии. Введение сопротивлений в цепь ротора применяют для регулирования скорости двигателей с фазным ротором. Этим способом возможно изменять скорость двигателя только в сторону уменьшения номинальной скорости за счет увеличения скольжения. [c.30] Реверсирование (изменение направления вращения) асинхронных электродвигателей осуществляется переключением любых двух фаз на клеммах двигателя при этом изменяется направление вращения электромагнитного поля статора, а значит и направление вращения электродвигателя. [c.30] Торможение асинхронных электродвигателей может быть выполнено противотоком, генераторным с отдачей энергии в сеть, динамическим и др. Для торможения противотоком необходимо переключить на клеммах двигателя любые две фазы сети, так же как это делается для изменения направления вращения. При падении скорости до нуля необходимо отключить двигатель, так как иначе он начнет вращаться в обратную сторону. Генераторное торможение с отдачей энергии в сеть применяют в случае перехода с большей скорости на меньшую, например, при переключении двигателя на большее число полюсов при спуске груза на кране. [c.30] Динамическим торможением называют торможение с помощью постоянного тока. При этом спо-собе торможения обмотка статора отключается от сети переменного тока и присоединяется к сети постоянного тока, в результате чего в статоре создается неподвижное магнитное поле. Вращающийся по инерции ротор своими замкнутыми обдштками пересекает постоянное магнитное поле, в них индуктируется э. д. с. и начинает протекать ток. Этот индуктированный ток, взаимодействуя с магнитным полем, создает момент, направленный в сторону, противоположную вращению ротора, и затормаживающий его вращение. [c.30] Синхронным называют такой электродвигатель переменного тока, у которого угловая скорость вращения ротора одинакова с угловой скоростью вращающегося поля, т. е. ш = (оо. [c.31] При работе синхронного электродвигателя питание статорной обмотки производится переменным током, а роторной — постоянным. Роторная обмотка называется обмоткой возбуждения, а питающий ее постоянный ток — током возбуждения. Взаимодействие магнитных полей ротора и статора создает электромагнитный вращающий момент. Однако, поскольку переменный ток меняет свое направление с частотой 50 периодов в секунду (50 Гц), при включении двигателя ротор не может сразу начать вращение и вибрирует, так как испытывает непрерывные толчки в обе стороны. [c.31] Для того чтобы можно было запустить синхронный двигатель в ход, его ротор, кроме обмотки возбуждения, снабжают дополнительной пусковой обмоткой (короткозамкнутой или фазной) — с такой обмоткой двигатель включается как обычный асинхронный электродвигатель от полного или пониженного напряжения сети. При достижении двигателем угловой скорости, близкой к синхронной (0,95—0,98) соо, в обмотку возбуждения подается постоянный ток (ток возбуждения), двигатель втягивается в синхронизм и начинает работать в синхронном режиме. При синхронной частоте вращения ротора наличие дополнительной пусковой обмотки не оказывает никакого действия, так как эта обмотка, вращаясь синхронно с магнитным нолем, не пересекается магнитными линиями, токи в ней не индуктируются и вращающий момент не создается. [c.31] Питание обмотки возбуждения осуществляется от возбудителя— генератора постоянного тока, смонтированного на самом двигателе, или от отдельно стоящего возбудительного агрегата — генератора постоянного тока с приводом от асинхронного электродвигателя трехфазного тока. Кроме вращающихся возбудительных агрегатов заводы начали снабжать синхронные двигатели статическими возбудителями из полупроводниковых (тиристорных) выпрямителей. Возбудительные агрегаты для взрывозащищенных машин нефтяных насосных и газокомпрессорных станций должны быть также во взрывозащищенном исполнении или расположены в отдельном невзрывоопасном помещении. [c.31] Вернуться к основной статье