Пуск в ход асинхронных двигателей с КЗ ротором и фазным ротором. Пуск асинхронного двигателя в ход

Пуск в ход асинхронных двигателей

Сила тока I1 потребляемого двигателем из сети, неравномерно изменяется с увеличением нагрузки на валу двигателя. При холостом ходе соs  мал и ток имеет большую реактивную составляющую и очень малую активную составляющую. При малых нагрузках на валу двигателя активная составляющая тока статора меньше реактивной составляющей, а потому изменение нагрузки, т. е. изменение активной составляющей тока, вызывает незначительное изменение силы тока I1 (определяющейся в основном реактивной составляющей). При больших нагрузках активная составляющая тока статора становится больше реактивной и изменение нагрузки вызывает значительное изменение силы тока I1..

Потребляемая двигателем мощность Р1 при графическом изображении имеет вид почти прямой линии, незначительно отклоняющейся вверх при больших нагрузках, что объясняется увеличением потерь в обмотках статора и ротора с увеличением нагрузки.

Изменение коэффициента мощности при изменении нагрузки на валу двигателя происходит следующим образом. При холостом ходе соs мал (порядка 0,2), так как активная составляющая тока статора, обусловленная потерями мощности в машине, мала по сравнению с реактивной составляющей этого тока, создающей магнитный поток. При увеличении нагрузки на валу соs возрастает (достигая наибольшего значения 0,8—0,9) в результате увеличения активной составляющей тока статора. При очень больших нагрузках происходит некоторое уменьшение соs, так как вследствие значительного увеличения скольжения и частоты тока в роторе возрастает реактивное сопротивление обмотки ротора.

Кривая к. п. д. т) имеет такой же вид, как в любой машине или трансформаторе. При холостом ходе к. п. д. равен нулю. С увеличением нагрузки на валу двигателя к. п. д. резко увеличивается, а затем уменьшается. Наибольшего значения к. п. д. достигает при такой нагрузке, когда потери мощности в стали и механические потери, не зависящие от нагрузки, равны потерям мощности в обмотках статора и ротора, зависящим от нагрузки.

§ 95. ПУСК В ХОД АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

При включении асинхронного двигателя в сеть переменного тока по обмоткам его статора и ротора будут протекать токи, в несколько раз больше номинальных. Это объясняется тем, что при неподвижном роторе вращающееся магнитное поле пересекает его обмотку с большой скоростью, равной скорости вращения магнитного поля в пространстве, и индуктирует в этой обмотке большую э. д. с. Эта э. д. с. создает большой ток в цепи ротора, что вызывает возникновение соответствующего тока и в обмотке статора.

При увеличении числа оборотов ротора скольжение уменьшается, что приводит к уменьшению э. д. с. и тока в обмотке ротора. Это, в свою очередь, вызывает уменьшение тока в обмотке статора. I

Большой пусковой ток нежелателен как для двигателя, так и для источника тока, от которого двигатель получает энергию. При частых пусках большой пусковой ток приводит к резкому повышению температуры обмоток двигателя, что может вызвать преждевременное старение их изоляции. В сети при больших токах понижается напряжение, которое оказывает влияние на работу других приемников энергии, включенных в эту же сеть. Поэтому прямой пуск двигателя непосредственным включением его в сеть допускается только в том случае, когда мощность двигателя намного меньше мощности источника тока, питающего сеть.

Если мощность двигателя соизмерима с мощностью источника тока, то необходимо уменьшить ток, потребляемый этим двигателем при пуске в ход.

Двигатели с фазным ротором обладают очень хорошими пусковыми свойствами. Для уменьшения пускового тока обмотку ротора замыкают на активное сопротивление, называемое пусковым реостатом (рис. 116). При включении такого сопротивления в цепь обмотки ротора сила тока в ней уменьшается, а следовательно, уменьшается сила тока как в обмотке статора, так и потребляемого двигателя из сети. Кроме того, увеличится активная составляющая тока ротора и, следовательно, вращающий момент, развиваемый двигателем при пуске в ход.

Пусковые реостаты имеют несколько контактов, поэтому можно постепенно уменьшать сопротивление, введенное в цепь обмотки ротора. После достижения ротором нормальной скорости реостат полностью выводится, т. е. обмотку ротора замыкают накоротко.

При нормальной скорости ротора скольжение мало и э. д.с, индуктируемая в его обмотке, также мала. Поэтому никакие добавочные сопротивления в цепи ротора не нужны.

Пусковые реостаты работают непродолжительное время в процессе разгона двигателя и рассчитываются на кратковременное действие. Если оставить реостат включенным длительное время, то он выйдет из строя.

Двигатели с короткозамкнутым ротором при малой мощностей их по сравнению с мощностью источника тока пускают в ход непосредственным включением в сеть. При большой же мощности

двигателей пусковой ток уменьшают, понижая приложенное напряжение. Для понижения напряжения на время пуска двигатель включают в сеть через понижающий автотрансформатор или реакторы. При вращении ротора с нормальной скоростью двигатель переключают на полное напряжение сети.

Недостатком такого способа пуска двигателя в ход является резкое уменьшение пускового момента. Для уменьшения пускового тока в N раз необходимо приложенное напряжение уменьшить также в N раз. При этом пусковой момент, пропорциональный квадрату напряжения, уменьшится в N2 раз. Таким образом, понижение напряжения допустимо при пуске двигателя без нагрузки или при малых нагрузках, когда пусковой момент может быть небольшим.

Часто применяют пуск в ход двигателей посредством переключения обмоток статора со звезды на треугольник (рис. 117). В момент пуска обмотки статора соединяют звездой, а после того как двигатель разовьет скорость, близкую к нормальной, их переключают треугольником. При таком способе пуска двигателя в ход пусковой ток в сети уменьшается примерно в три раза по сравнению с пусковым током, который потреблялся бы двигателем, если бы при пуске обмотки статора были соединены треугольником.

Этот способ пуска можно применять для двигателя, обмотки статора которого при питании от сети данного напряжения должны быть соединены треугольником.

§ 96. ДВИГАТЕЛИ С УЛУЧШЕННЫМИ ПУСКОВЫМИ СВОЙСТВАМИ

Простота конструкции и надежность в эксплуатации двигателей с короткозамкнутым ротором являются их очень существенным достоинством, благодаря чему они получили очень широкое применение в промышленности. Однако эти двигатели имеют плохие пусковые характеристики.

Значительное улучшение пусковых характеристик асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором достигается изменением конструкции ротора: используют роторы с двойной короткозамкну-т0й обмоткой и с глубокими пазами.

Ротор с двойной короткозамкнутой обмоткой был впервые предложен М. О. Доливо-Добровольским в 1889 г. Он имеет две короткозамкнутые обмотки, выполненные в виде беличьих клеток (рис. 118).

Число пазов верхней А и нижней Б клеток может быть одинаково или различно. Наружная обмотка А выполнена из стержней малого поперечного сечения, а внутренняя обмотка Б — из стержней большого поперечного сечения. Поэтому активное сопротивление обмотки А оказывается значительно большим, чем активное сопротивление обмотки Б (rA>rБ). Вследствие того что стержни внутренней обмотки Б глубоко погружены в тело ротора и окружены сталью, индуктивное сопротивление внутренней обмотки значительно больше, чем индуктивное сопротивление внешней обмотки (XБ>>Ха).

Принцип действия этого двигателя состоит в следующем. В момент включения двигателя в сеть ротор неподвижен и частота тока в роторе равна частоте тока сети f2=f1. Ток в обмотках А и Б распределяется обратно пропорционально их полным сопротивлениям.

Так как реактивные сопротивления обмоток асинхронных машин значительно больше их активных сопротивлений, то при пуске в ход распределение тока между обмотками А к Б примерно обратно пропорционально их индуктивным сопротивлениям. Поэтому при пуске в ход ток в основном протекает по проводникам внешней обмотки А, имеющей меньшее индуктивное и большее активное сопротивление. Эта обмотка называется пусковой.

В рабочем режиме скольжение мало и, следовательно, частота тока в роторе также мала (f20). Поэтому индуктивные сопротивления обмоток не имеют значения и токи в обмотках А и Б обратно пропорциональны их активным сопротивлениям.

Таким образом, в рабочем режиме ток в основном протекает по проводникам внутренней обмотки Б, имеющим меньшее активное сопротивление. Эта обмотка называется рабочей. При такой конструкции ротора увеличивается активное сопротивление его обмоток в момент пуска в ход двигателя, что уменьшает пусковой ток и увеличивает пусковой момент так же, как включение пускового реостата в цепь фазного ротора.

fiziku5.ru

Пуск в ход асинхронных электродвигателей

Пуск в ход асинхронных электродвигателейПусковые свойства двигателя Пусковые свойства асинхронного двигателя оцениваются его пусковыми характеристиками: а) величиной пускового тока Iп или его кратностью Iп/ I1н; б) величиной пускового момента Мп или его кратностью Мп/Мн; в) продолжительностью и плавностью пуска двигателя в ход; г) сложностью пусковой операции; д) экономичностью пусковой операции (стоимость и надежность пусковой аппаратуры).

В начальный момент пуска скольжение s = 1, поэтому, пренебрегая током холостого хода, величина пускового тока Iп будет равна

Iп = U1 / (√ [(r1 + r’2)2 + (x1 + x’2)2]).

Следовательно, улучшить пусковые свойства двигателя можно путем увеличения активного сопротивления цепи ротора r’2, так как в этом случае уменьшается пусковой ток и увеличивается пусковой момент. В то же время напряжение U1 по-разному влияет на пусковые характеристики: с уменьшением U1 пусковой ток уменьшается, что благоприятно влияет на пусковые свойства двигателя, но одновременно это вызывает уменьшение пускового момента. Возможность применения того или иного способа улучшения пусковых характеристик определяется условиями эксплуатации двигателя и требованиями, которые к нему предъявляются.

Пуск в ход двигателя с короткозамкнутым роторомПуск в ход двигателя непосредственным включением в сеть. Этот способ пуска отличается от других своей простотой. Однако в момент подключения двигателя к сети в цепи статора возникает большой пусковой ток, в 5-7 раз превышающий номинальный ток двигателя. При малой инерционности исполнительного механизма скорость двигателя очень быстро возрастает до установленного значения, и ток спадает, достигая величины, соответствующей нагрузке двигателя. В этих условиях пусковой ток не представляет опасности для двигателя, поскольку он быстро спадает и не может вызвать перегрева обмоток машин. Но значительный бросок тока в цепи двигателя влияет на питающую сеть и при недостаточной мощности последней это влияние может выразиться в заметных колебаниях напряжения сети. Однако при современных мощных энергетических системах и сетях двигатели с короткозамкнутым ротором, как правило, запускаются непосредственным включением в сеть на полное напряжение.

При необходимости уменьшения пускового тока применяют какой-либо из способов пуска при пониженном напряжении.

Пуск в ход двигателя при пониженном напряжении. Пусковой ток двигателя пропорционален напряжению U1, поэтому уменьшение напряжения U1 сопровождается соответствующим уменьшением пускового тока.

Имеется несколько способов понижения напряжения U1 в момент пуска. Для асинхронных двигателей, работающих при соединении обмотки статора треугольником, у которых фазное напряжение равно напряжению сети, может быть применен пуск в ход переключением обмотки статора со звезды на треугольник. В момент подключения двигателя к сети переключатель устанавливают в положение «звезда», при котором обмотка статора оказывается соединенной звездой. В этом случае фазное напряжение на статоре понижается в √3 раз. Во столько же уменьшается и ток в фазных обмотках двигателя. Кроме того, при соединении обмоток звездой линейный ток равен фазному, в то время как при соединении треугольником он больше фазного в √3 раз. Следовательно, применение способа пуска в ход переключением статорной обмотки со звезды на треугольник дает уменьшение пускового (линейного) тока в три раза по сравнению с пусковым током при непосредственном подключении двигателя к сети. После того как ротор двигателя разгонится до скорости, близкой к номинальной, переключатель быстро переводят в положение «треугольник». Возникший при этом бросок тока обычно невелик и не влияет на работу сети. Однако описанный способ пуска имеет серьезный недостаток. Дело в том, что уменьшение фазного напряжения в √3 раз при пуске влечет за собой уменьшение пускового момента в (√3)2 = 3 раза, так как пусковой момент двигателя прямо пропорционален квадрату напряжения. Такое значительное уменьшение пускового момента ограничивает применение этого способа пуска для двигателей, включаемых под нагрузкой на валу.

Снижение напряжения U1 при пуске в ход асинхронного двигателя может быть достигнуто также с помощью реакторов или автотрансформатора. Порядок включения следующий. При разомкнутом рубильнике 2 включают рубильник 1. Ток из сети поступает в обмотку статора через реакторы Р, в которых происходит падение напряжения jI1xp (здесь xp – индуктивное сопротивление реактора). В результате на выводы статорной обмотки двигателя подводится пониженное напряжение Ù’1 = Ù1 - jI1xp. После того как ротор двигателя разгонится и пусковой ток спадет, включают рубильник 2, и двигатель оказывается под полным напряжением сети U1н.

Недостаток этого способа пуска состоит в том, что уменьшение напряжения в Ù1/U1н раз сопровождается уменьшением начального пускового момента Мп двигателя в (Ù1/U1н)2 раз. Необходимое сопротивление реактора определяется по формуле:

xp = [U1н(1 - Kp)]/KpIп,

где U1н – номинальное (фазное) напряжение статорной обмотки;Kp = I’п /Iп – отношение пускового тока статора при пуске к пусковому току двигателя при пуске непосредственным включением в сеть; обычно Kp = 0,65.

При автотранспортном пуске вначале замыкают рубильник 1, соединяющий звездой обмотки автотрансформатора. Затем замыкают рубильник 2, и двигатель оказывается включенным на пониженное напряжение U’1. При этом пусковой ток двигателя, измеренный на выходе автотрансформатора, уменьшается в Ка раз, где Ка – коэффициент трансформации автотрансформатора. Ток, измеренный на входе автотрансформатора, уменьшается в К2а раз по сравнению с пусковым током при непосредственном включении двигателя в сеть. Дело в том, что в понижающем автотрансформаторе первичный ток в Ка раз меньше вторичного, а поэтому уменьшение пускового тока при автотрансформаторном пуске составляет Ка ∙Ка = К2а раз.

После того как ротор двигателя придет во вращение, рубильник 1 размыкают, и автотрансформатор превращается в реактивную катушку. При этом напряжение на выводах статорной обмотки несколько повышается. Включением рубильника 3 на зажимы двигателя подается полное напряжение сети U1н. Таким образом, автотрансформаторный пуск происходит тремя ступенями: на первой ступени к двигателю подводят напряжение, равное 50-70% от номинального; на второй ступени, где трансформатор служит реактором, напряжение составляет 70-80% от номинального. Так как применение автотрансформатора дает уменьшение пускового тока в К2а раз

I’п = Iп / К2а,

то мощность, на которую должен быть рассчитан пусковой автотрансформатор,

Sa = 3U1н Iп (1 / К2а),

где U1н – номинальное (фазное) напряжение статорной обмотки;Iп - пусковой ток двигателя при пуске непосредственным включением в сеть.

Автотрансформаторный способ пуска, как и другие способы пуска асинхронных двигателей, основанные на уменьшении подводимого напряжения, сопровождается уменьшением пускового момента, так как величина последнего прямо пропорциональна квадрату напряжения. С точки зрения пусковых токов и пусковых моментов, автотрансформаторный способ пуска выгоднее реакторного, так как при одинаковом уменьшении напряжения пусковой ток при реакторном способе пуска уменьшается в U’1 / U1н раз, а при автотрансформаторном способе пуска – в (U’1 / U1н)2 раз. Но сложность пусковой операции и высокая стоимость аппаратуры несколько ограничивают применение автотрансформаторного способа пуска асинхронных двигателей.

china.msk.ru

Пуск в ход трехфазных асинхронных двигателей

2.5.1. Общие замечания

При пуске в ход АД должны соблюдаться следующие требования.

1. Пусковой момент АД должен быть достаточно большим и превосходить нагрузочный момент на валу.

2. Пусковой ток не должен превышать значений, при которых возможно повреждения машины и режима питающей сети.

3.Схемы пуска должны быть простыми.

Существует три способа пуска в ход АД.

1. Прямой пуск – непосредственное подключение АД к сети.

2. Понижение напряжения, подведенного к обмотке статора.

3. Включение в цепь обмотки ротора пускового реостата. Данный способ может быть реализован лишь для двигателей с фазным ротором.

Прямой пуск

Современные АД проектируются таким образом, чтобы по значению действующих при пуске электродинамических усилий на обмотке и по условиям нагрева обмоток они допускали прямой пуск. Поэтому прямой пуск АД всегда возможен при наличии мощной сети, в которой пусковые токи вызывают падение напряжения не более 10…15%. Таким образом, этот пуск является нормальным способом пуска. Если по условиям режима сети прямой пуск недопустим, то прибегают к пуску при пониженном напряжении.

Существует три способа пуска при пониженном напряжении.

1. Реакторный пуск.

2. Автотрансформаторный пуск.

3. Пуск переключением обмоток статора со звезды на треугольник.

Реакторный пуск

Реакторный пуск (рис. 2.20) осуществляется следующим образом:

а) включается выключатель Q1, в результате чего АД подключается к сети через реактор и АД приходит во вращение;

б) по мере разбега АД до определенной частоты вращения, включается выключатель Q2. В результате чего реактор шунтируется и АД подключается непосредственно к сети.

При прямом пуске ток сети ,

где U1 – напряжение сети, – полное сопротивление короткого замыкания.

При реакторном пуске ток сети , – индуктивное сопротивление реактора. Следовательно, при реакторном пуске пусковой ток в сети уменьшается в отношении

В том же отношении уменьшается напряжение, подводимое к двигателю. Так как , то пусковой момент при реакторном пуске станет меньше, по сравнению с пусковым моментом при прямом пуске в отношение , что является определенным недостатком.

Пуск асинхронных двигателей в ход — МегаЛекции

У АД сравнительно большая кратность пускового тока и небольшая пускового момента . Частые пуски могут вызвать перегрев ЭД, а при большой мощности могут привести к провалам напряжения в судовой сети и к опрокидыванию других ЭД меньшей мощности, работающих с полной загрузкой. Стремление уменьшить пусковые токи и сохранив или увеличив пусковой момент, привело к применению специальных методов пуска.

Способы пуска электроприводов с АД с короткозамкнутой (к.з.) обмоткой. Наиболее приемлемым в части простоты является прямой пуск. Однако значительные пусковые токи ограничивают его применение Решение задачи ограничения пускового тока и повышения пускового момента дано Доливо-Добровольским, который предложил трехфазный двигатель с двумя к.з. обмотками на роторе. Но при этом удорожался ЭД.

В настоящее время на судах применяют следующие способы пуска:

1. Прямой пуск.

2. Включением активных или реактивных сопротивлений в цепи статора.

3. Переключением обмоток статора со звезды на треугольник.

4. С помощью автотрансформатора.

При прямом пуске (рисунок 3.5) кратность пускового тока , пусковой ток и момент зависят от типа двигателя, его мощности и скорости. Так у АД при 750 об/мин Iпуск в 1,2-1,5 раза меньше, чем при 3000 об/мин, в такой же пропорции уменьшается и пусковой момент.

Рисунок 3.5 – Элементарная схема пуска асинхронного двигателя с помощью магнитного пускателя

Для двигателей небольшой мощности пуск чаще всего осуществляют с помощью магнитного пускателя. КЛ выполняет функцию нулевой и минимальной защиты. РТ – тепловые реле защищают от перегрузки. ПР – от КЗ.

Прямой пуск многоскоростных двигателей с переключением числа пар полюсов обмотки статора обеспечивает снижение пускового тока на первых ступенях.

Однако это не уменьшает его величину на последней ступени, хотя продолжительность разгона на данной ступени в значительной степени сокращается. Ограничение пускового тока у многоскоростных АД может быть гарантировано только тогда, когда будет обеспечена выдержка времени при переключении от одной скорости к другой.

Пуск АД путем пониженного напряжения. Для КЗ АД снижение напряжения осуществляется вводом либо активного или реактивного сопротивлений в цепь статора, либо автотрансформатором, либо переключением со звезды на треугольник. Как правило, пуск при пониженном напряжении осуществляется в функции времени.

При пуске с включением активных или реактивных сопротивлений в цепь статора напряжение на зажимах двигателя снижается в "а" раз, соответственно и ток в "а" раз, а момент в "а2" раз. Задаваясь "а" и считая можно определить

или , (3.17)

где - звезда.

При соединении треугольником эти величины будут в 3 раза меньше.

Пуск с помощью включения резисторов (рисунок 3.6). Включают "ПК", запитывается "В" и "РУ", которое обесточит "КУ". При нажатии "пуск" запитывается "КЛ", который замкнет силовую цепь через "СП". Двигатель разгоняется. Одновременно "КЛ" шунтирует "пуск" и обесточивает "РУ", которое с выдержкой времени подаст питание на "КУ", который зашунтирует "СП" и оборвет питание "КЛ" и "РУ" и зашунтирует "пуск". Двигатель включен на полное напряжение. Максимальную и нулевую защиту обеспечивает "КУ".

Рисунок 48 – Элементарная схема пуска асинхронного двигателя с помощью резисторов

Преимуществами пуска двигателя с активным сопротивлением в цепи статора являются:

-плавный разгон, т.к. по мере уменьшения пускового тока растет напряжение на зажимах двигателя и соответственно пусковой момент;

-относительно высокий , что особенно важно с точки зрения влияния величины пускового тока на провал напряжения генераторов (только поперечная реакция якоря).

-отсутствие пиков тока при включении пускового сопротивления.

Пуск АД через дроссель (рисунок 3.7).Изменением тока подмагничивания, составляющего 3-5% величины переменного тока можно в широких пределах изменять индуктивность дросселя. Двигатель должен выбираться с высоким пусковым и максимальным моментом.

Рисунок 3.7 – Схемы пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором при пониженном напряжении

При автотрансформаторном пуске АД вначале подается пониженное напряжение, а потом полное.

Схема (рисунок 3.8) работает аналогично резисторной. Отличие в том, что маятниковое реле РВЛ сблокировано с контактором КЛ. При срабатывании последнего происходит взвод реле времени РВЛ, которое через определенный промежуток времени срабатывает, подавая питание на КУ. Пусковой ток ограничивают, уменьшая подводимое к статору напряжение (0,55; 0,65; 0,8).

Рисунок3.8 – Схема пуска АД с короткозамкнутым ротором посредством включения через автотрансформатор

; ; (3.18)

Достоинством указанных схем является малый пусковой ток, простота, большое значение в период пуска с активными сопротивлениями.

Недостатки: громоздкость пусковых резисторов или автотрансформаторов, уменьшение пускового момента, потери энергии при пуске.

Переключение со звезды на треугольник. Оно обычно выполняется рубильником или контакторами. Двигатель запускается звездой (рисунок 3.9), а затем переключается на треугольник, по схеме которого работает далее. При этом линейный пусковой ток в 3 раза меньше рабочего номинального.

Рисунок 3.9 - Схема пуска АД с короткозамкнутым ротором посредством переключения обмоток статора со звезды на треугольник

Звезда .

(3.19)

При снижении напряжения любым методом пусковой момент двигателя уменьшается пропорционально квадрату напряжения (кроме "звезда – треугольник", где в 3 раза). Поэтому эти схемы применяются лишь для двигателей с легкими условиями пуска.

В электроприводах с тяжелыми условиями пуска для увеличения пускового момента применяют двигатели с повышенным скольжением, с двойной беличьей клеткой или с глубокими пазами на роторе.

megalektsii.ru

Пуск в ход асинхронных двигателей с КЗ ротором и фазным ротором

Пуск АД – это совокупность механических и электромагнитных процессов, обусловленные переходом ротора и механически связанных с ним частей исполнительного механизма из состояния покоя в состояние равномерного вращения, когда вращающий момент двигателя уравновешивается суммой противодействующих моментов, действующих на ротор двигателя.

Требования к пуску АД:

1. АД должен развивать при пуске достаточно большой пусковой момент, чтобы ротор мог прийти во вращение и достичь номинальной частоты;

2. Пусковой ток должен быть ограничен таким значением, чтобы не произошло повреждение двигателя и нарушения нормального режима работы сети;

3. Схема пуска должна быть по возможности простой, а количество и стоимость пусковых устройств – малыми.

Способы пуска

Прямой пуск. Это наиболее простой способ пуска. Обмотка статора включается непосредственно в сеть на номинальное напряжение. Пусковой ток равен:

. Прямой пуск возможен, когда сеть мощная и пусковой ток АД не вызывает недопустимо больших падений напряжения в сети (не более 10 ÷ 15%).

Три способа пуска при пониженном напряжении. Они применяются, если по условию допустимого падения напряжения в сети прямой пуск невозможен, и обладают одинаковым недостатком – уменьшением пускового момента (МП≡U12). Поэтому эти способы реализуются, когда возможен пуск АД на холостом ходу или под неполной нагрузкой, что чаще встречается у мощных высоковольтных двигателей.

Реакторный пуск . Сначала включается В1. Напряжение подаётся на обмотку статора через трёхфазный реактор Р, поэтому обмотка статора запитана пониженным напряжением. Сопротивление реактора хР выбирается таким образом, чтобы напряжение на фазе обмотки статора было не менее 65% номинального. После достижения АД установившейся частоты вращения включается выключатель В2, который шунтирует реактор Р, в результате чего на клеммы обмотки статора подаётся полное напряжение сети, равное номинальному напряжению обмотки статора.

Пусковой ток при реакторном пуске равен и уменьшился по сравнению с пусковым током при прямом пуске в раз.

Во столько же раз уменьшатся напряжение на клеммах обмотки статора в начальный момент пуска.

Начальный пусковой момент при реакторном пуске МПР уменьшается по сравнению с начальным пусковым моментом при прямом пуске МП в раз.

В приведённых соотношениях не учитывается изменение величины хК при пуске. При необходимости это не трудно сделать.

Автотрансформаторный пуск. Сначала включается В1 и В2 и на обмотку статора АД через автотрансформатор АТ подаётся пониженное до (0,55 ÷ 0,73)·U1H напряжение. После достижения АД установившейся частоты вращения выключатель В2 отключается и на обмотку статора подаётся напряжение через часть обмотки АТ, который в этом случае работает как реактор. Затем включается В3, и на клеммы обмотки статора подаётся полное напряжение сети, равное номинальному напряжению обмотки статора. Если пусковой автотрансформатор понижает пусковое напряжение АД в kАТ раз (kАТ – коэффициент трансформации автотрансформатора),

то пусковой ток АД и ток на низкой стороне автотрансформатора уменьшается также в kАТ раз. Пусковой момент МП, пропорционален квадрату напряжения на клеммах обмотки статора АД, уменьшится в k2АТраз.

Пусковой ток на высокой стороне автотрансформатора и ток сети уменьшатся в k2АТраз.

Таким образом, при автотрансформаторном пуске пусковой момент АД и пусковой ток в сети уменьшатся в одинаковое число раз. При реакторном пуске пусковой ток АД является также пусковым током в сети, а пусковой момент МП уменьшается быстрее пускового тока. Поэтому, при одинаковых значениях пускового тока в сети при автотрансформаторном пуске пусковой момент будет больше.

Несмотря на это преимущество автотрансформаторного пуска перед реакторным, достигнутое ценой значительного усложнения и удорожания пусковой аппаратуры, этот пуск применяется реже реакторного в том случае, когда реакторный пуск не обеспечивает необходимого пускового момента.

Пуск переключением «звезда-треугольник». Этот способ пуска ранее широко применялся при пуске низковольтных АД, но в связи с увеличением мощности сетей потерял своё прежнее значение, используется сравнительно редко. Для его применения необходимо, чтобы были выведены все шесть клемм обмотки статора, линейное напряжение сети равно номинальному напряжению обмотки статора. В первый момент пуска обмотка статора соединена в «звезду», а при достижении устойчивой частоты вращения схема соединения обмотки изменяется переключателем П на «треугольник».

При таком способе пуска на фазы обмотки статора подаётся напряжение, уменьшенное в раз по сравнению с номинальным, пусковой момент уменьшается в 3 раза, пусковой ток в фазах уменьшается в раз, а пусковой ток в сети в 3 раза. Таким образом, рассматриваемый способ пуска равноценен автотрансформаторному пуску при , однако при пусковых переключениях возникают коммутационные перенапряжения в обмотке статора АД.

Пуск Ад с фазным ротором. В цепь обмотки ротора включается пусковой реостат, который имеет обычно несколько ступеней и рассчитывается на кратковременное протекание тока, рис. 1. Начальный пусковой момент может быть увеличен до максимального момента двигателя МП=Мmax при определенном сопротивлении пускового реостата RП= RП(m), рис.2. Величину сопротивления пускового реостата RП(m) можно определить приравняв критическое скольжение единице, т.е.

Приведённое активное сопротивление фазы пускового реостата .

Действительное сопротивление пускового реостата .

Обычно выбирают . По мере увеличения частоты вращения ротора сопротивление пускового реостата уменьшают, переходя с одной его ступени на другую. Ступени пускового реостата рассчитываются так, чтобы при переключениях вращающий момент изменялся в выбранных пределах от МП.max до МП.min.