Пуск синхронного двигателя непосредственным включением в сеть невозможен, так как ротор из-за своей значительной инерции не может быть сразу увлечен вращающимся полем статора, частота вращения которого устанавливается мгновенно. В результате устойчивая магнитная связь между статором и ротором не возникает. Для пуска синхронного двигателя приходится применять специальные способы, сущность которых состоит в предварительном приведении ротора во вращение до синхронной или близкой к ней частоте, при которой между статором и ротором устанавливается устойчивая магнитная связь.
В настоящее время практическое применение имеет способ пуска, получивший название асинхронного. Этот способ пуска возможен при наличии в полюсных наконечниках ротора пусковой обмотки (клетки), аналогичной успокоительной обмотке синхронного генератора (см. рис. 21.8). Схема включения двигателя при этом способе пуска приведена на рис. 22.3, а. Невозбужденный синхронный двигатель включают в сеть. Возникшее при этом вращающееся магнитное поле статора наводит в стержнях пусковой клетки ЭДС, которые создают токи 
Рис. 22.3. Асинхронный пуск синхронного двигателя
Взаимодействие этих токов с полем статора вызывает появление на стержнях пусковой клетки электромагнитных сил 
. Под действием этих сил ротор приводится во вращение (рис. 22.3, б). После разгона ротора до частоты вращения, близкой к синхронной 
, обмотку возбуждения подключают к источнику постоянного тока. Образующийся при этом синхронный момент [см. (21.10)] втягиваем ротор двигателя в синхронизм. После этого пусковая обмотка двигателя выполняет функцию успокоительной обмотки, ограничивая качания ротора (см. § 21.4).
Чем меньше нагрузка на валу двигателя, тем легче его вхождение в синхронизм. Явнополюсные двигатели малой мощности, пускаемые без нагрузки на валу, иногда входят в синхронизм лишь за счет реактивного момента, т. е. даже без включения обмотки возбуждения.
С увеличением нагрузочного момента на валу вхождение двигателя в синхронизм затрудняется. Наибольший нагрузочный момент, при котором ротор синхронного двигателя еще втягивается и синхронизм, называют моментом входа двигателя в синхронизм 
. Величина асинхронного момента 
при частоте вращения 
зависит от активного сопротивления пусковой клетки, т. е. от сечения стержней и удельного электрического сопротивления металла, из которого они изготовлены (см. рис. 13.
Следует обратить внимание, что выбор сопротивления пусковой клетки 
, соответствующего значительному пусковому моменту 
, способствует уменьшению момента входа в синхронизм
и, наоборот, при сопротивлении 
, соответствующем небольшому пусковому моменту (
), момент входа в синхронизм увеличивается 
Рис. 22.4. Асинхронные моменты при пуске синхронного двигателя:
, — основной момент;
— дополнительный момент,
—момент входа в синхронизм
В процессе асинхронного пуска обмотку возбуждения нельзя оставлять разомкнутой, так как магнитный поток статора, пересекающий ее в начальный период пуска с синхронной скоростью, наводит в ней ЭДС. Вследствие большого числа витков обмотки возбуждения эта ЭДС достигает значений, опасных как для целости изоляции самой обмотки, так и для обслуживающего персонала. Для предотвращения этого обмотку возбуждения на период разгона ротора замыкают на активное сопротивление 
на зажимы возбудителяосуществляют переключателем П (см. рис. 22.3, а). Замыкание накоротко обмотки возбуждения на время пускания двигателя нежелательно, так как при этом обмотка ротора образует однофазный замкнутый контур, взаимодействие которого с вращающимся полем статора также создает дополнительный асинхронный момент 
.Однако при частоте вращения, равной половине синхронной, этот момент становится тормозящим (рис. 22.4) и создает «провал» в характеристике пускового (асинхронного) момента (пунктирная кривая). Это заметно ухудшает пусковые свойства синхронного двигателя.
При асинхронном пуске синхронного двигателя возникает значительный пусковой ток. Поэтому пуск синхронных двигателей непосредственным включением в сеть на номинальное напряжение применяют при достаточной мощности сети, способной выдерживать без заметного падения напряжения броски пускового тока пяти- или семикратного значения (по сравнению с номинальным током). Если же мощность сети недостаточна, то можно применить пуск двигателя при пониженном напряжении (см. § 15.2): автотрансформаторный или реакторный.
studfiles.net
Количество просмотров публикации Методы пуска синхронных двигателей - 515
Пуск синхронных двигателей связан с некоторыми трудностями. Угловая характеристика двигателя показывает то, что он может отдавать механическую энергию только в том случае, когда частота вращения ротора совпадает с частотой вращения магнитного поля машины. При неподвижном роторе результирующий механический момент на валу синхронного двигателя будет равен нулю. Для введения ротора двигателя в синхронизм используют различные методы.
Пуск двигателя с помощью дополнительно двигателя
Синхронный двигатель должна быть подключен к сети с помощью установки синхронизации таким же методом, как и синхронный генератор. Размещено на реф.рфДля этого машина должна иметь на своей оси специальный пусковой двигатель, который может обеспечивать вращение синхронного двигателя с синхронной частотой, т. е. ввести машину в синхронизм с сетью. Обычно в качестве ускоряющих или вспомогательных двигателей используют асинхронные двигатели относительно малой мощности, имеющие такое же число полюсов, что и синхронный двигатель. Дополнительный двигатель заставляет вращаться синхронную машину со скоростью, почти равной синхронной, и затем машина включается параллельно сети по методу автосинхронизации.
Для разгона может использоваться асинхронный двигатель, число пар полюсов которого меньше на одну пару числа пар полюсов синхронной машины. Такой двигатель заставит вращаться синхронную машину с частотой несколько высшей частоты синхронизма. Если отключить пусковой двигатель от сети, вся группа, замедляя частоту, медленно проходит синхронную частоту, что позволяет включить машину синхронно с сетью.
Пуск синхронного двигателя изменением частоты
Синхронный двигатель должна быть запущен с помощью изменения частоты приложенного напряжения, когда частота питающего напряжения изменяется от нуля до минимальной величины. Двигатель в данном случае работает в режиме синхронизации в течение всего времени запуска. Двигатель должен получать питание от синхронного генератора, частота вращения которого должна изменяться от нуля до номинального значения. В этом случае возбуждение генератора и двигателя не должна быть реализовано с помощью собственного возбудителя, смонтированного на оси двигателя, так как при малой частоте практически отсутствует напряжение на ᴇᴦο зажимах. На начальном периоде пуска генератор должен быть возбужден как можно большим током, а ток возбуждения двигателя должен быть таким, что для частоты синхронизма ЭДС должна быть в два раза меньше, чем ЭДС генератора. С увеличением частоты вращения ток возбуждения двигателя должен быть увеличен. Этот способ запуска синхронных двигателей используется в некоторых специальных установках.
Пуск в режиме асинхронного двигателя
Синхронные двигатели могут иметь специальную пусковую обмотку. В этом случае он должна быть запущен как обычный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. Такой способ пуска является сейчас основным.
Обмотка возбуждения синхронного двигателя в процессе пуска должна быть короткозамкнутой или нагружена сопротивлением, величина которого должна быть примерно в десять раз больше, чем сопротивление обмотки возбуждения. Если в процессе пуска оставить обмотку возбуждения, которая имеет большое количество витков, разомкнутой, в ней будет наводиться достаточно большое напряжение, которое может привести к пробою изоляции. При пуске синхронного двигателя в асинхронном режиме статорная обмотка включена в сеть, и двигатель создает вращающий момент. Ротор двигателя будет вращаться с частотой, близкой к синхронной частоте с небольшим запаздыванием относительно вращающегося магнитного поля. Если теперь обмотку возбуждения включить в сеть постоянного напряжения, двигатель войдет в синхронизм после возможного колебательного процесса установления ротора.
referatwork.ru
Количество просмотров публикации ПУСК СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ - 553
Метод асинхронного пуска. Синхронный двигатель не имеет начального пускового момента. В случае если его подключить к сети переменного тока, когда ротор неподвижен, а по обмотке возбуждения проходит постоянный ток, то за один период изменения тока, электромагнитный момент будет дважды изменять свое направление, т. е. средний момент за период равняется нулю. При этих условиях двигатель не сможет прийти во вращение, так как его ротор, обладающий определенной инерцией, не должна быть в течение одного полупериода разогнан до синхронной частоты вращения. Следовательно, для пуска синхронного двигателя крайне важно разогнать его ротор с помощью внешнего момента до частоты вращения, близкой к синхронной.
Сегодня для этой цели применяют метод асинхронного пуска. При этом методе синхронный двигатель пускают как асинхронный, для чего его снабжают специальной коротко-замкнутой пусковой обмоткой, выполненной по типу ʼʼбеличья клеткаʼʼ. Чтобы увеличить сопротивление стержней, клетку изготовляют из латуни. При включении трехфазной обмотки статора в сеть образуется вращающееся магнитное поле, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ, взаимодействуя с током Iпв пусковой обмотке (рис. 6.48, а), создает электромагнитные силы F и увлекает за собой ротор. Размещено на реф.рфПосле разгона ротора до частоты вращения, близкой к синхронной, постоянный ток, проходящий по обмотке возбуждения, создает синхронизирующий момент, который втягивает ротор в синхронизм.
Применяют две основные схемы пуска синхронного двигателя. При схеме, изображенной на рис. 6.48, б,обмотку возбуждения сначала замыкают на гасящий резистор, сопротивление которого Rдоб превышает в 8 — 12 раз активное сопротивление Rв обмотки возбуждения. После разгона ротора до частоты вращения, близкой к синхронной (при s ≈ 0,05), обмотку возбуждения отключают от гасящего резистора и подключают к источнику постоянного тока (возбудителю), вследствие чего ротор втягивается в синхронизм. Осуществить пуск двигателя с разомкнутой обмоткой возбуждения нельзя, так как во время разгона ротора при s > 0 в ней вращающимся магнитным полем индуцируется ЭДС Ев = 4,44f2wвФm = 4,4f1swвФm , где f2 = f1s — частота изменения тока в обмотке возбуждения; wв — число витков обмотки возбуждения; Фm — амплитуда магнитного потока вращающегося поля.
| |
| Рис. 6.48. Устройство пусковой обмотки синхронного двигателя (о) и схемы его асинхронного пуска (б и в): 1 - обмотка возбуждения; 2 - пусковая обмотка; 3 - ротор; 4 - обмотка якоря; 5 - гасящее сопротивление; 6 - якорь возбудителя; 7 - кольца и щетки |
В начальный момент пуска при s = 1 из-за большого числа витков обмотки возбуждения ЭДС Ев может достигать весьма большого значения и вызвать пробой изоляции. При схеме, изображенной на рис. 6.48, в, обмотка возбуждения постоянно подключена к возбудителю, сопротивление которого по сравнению с сопротивлением Rв весьма мало, в связи с этим эту обмотку в режиме асинхронного пуска можно считать замкнутой накоротко. С уменьшением скольжения до s = 0,3 ÷ 0,4 возбудитель возбуждается и в обмотку возбуждения подается постоянный ток, обеспечивающий при s ≈ 0,05 втягивание ротора в синхронизм. Различие пусковых схем обусловлено тем, что не во всех случаях должна быть применена более простая схема с постоянно подключенной к возбудителю обмоткой возбуждения (рис. 6.48, в), так как она имеет худшие пусковые характеристики, чем более сложная схема, приведенная на рис. 6.48,б. Главной причиной ухудшения пусковых характеристик является возникновение одноосного эффекта — влияние тока, индуцируемого в обмотке возбуждения при пуске, на характеристику пускового момента.
Одноосный эффект.Для анализа этого явления предположим сначала, что в двигателе отсутствует пусковая обмотка, а обмотка возбуждения замкнута накоротко. В результате при асинхронном пуске двигателя в обмотке возбуждения индуцируется ЭДС с частотой f2 = f1s и по обмотке проходит переменный ток, создающий пульсирующее магнитное поле (обмотка возбуждения в данном случае является однофазной обмоткой переменного тока). Пульсирующее магнитное поле можно разложить на две составляющие: прямое и обратное вращающиеся магнитные поля ротора, которые характеризуются потоками Фпр и Фобр . Частота вращения каждого из этих полей относительно ротора пр = ± 60f2/р = ±60f1s/p = ± n1s. Относительно статора прямое поле вращается с частотой
(6.46)
nр.пр = n2 + np = n1(1 - s) + n1s = n1 ,
где n2 = n1(1 - s) — частота вращения ротора.
Следовательно, оно вращается синхронно с полем статора; образуемый этим полем с током статора электромагнитный момент Мпр изменяется исходя из скольжения аналогично тому, как и в трехфазном асинхронном двигателе (рис. 6.49, кривая 2). Обратное поле ротора вращается относительно статора с частотой
(6.47)
пр.обр = n2 - n1 = n1(1 - s) - n1s = n1(1 - 2s).
При частотах вращения ротора n2 < 0,5n1, т. е. при s > 0,5, обратное поле, как видно из формулы (6.47), перемещается относительно статора в сторону, противоположную направлению вращения ротора; при n2 = 0,5n1, это поле неподвижно относительно статора; при n2 > 0,5 (т. е. при s < 0,5) оно перемещается в ту же сторону, что и ротор.
| |
| Рис. 6.49. Зависимость электромагнитного момента от скольжения при асинхронном пуске синхронного двигателя |
В обмотке статора обратным полем индуцируется ЭДС с частотой f1(1 — 2s), для которой обмотка статора является короткозамкнутой. При этом по обмотке статора проходит соответствующий ток. Взаимодействуя с обратным полем ротора, данный ток создает электромагнитный момент Мо6р . Так как направление момента зависит от направления вращения поля nр.обр относительно статора, то из формулы (6.47) следует, что он является знакопеременным и изменение его направления происходит при s = 0,5 (рис. 6.49, кривая 3).
Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, ток, индуцируемый в обмотке возбуждения при пуске двигателя, создает электромагнитный момент, который при частоте вращения, меньшей 0,5 n1, является ускоряющим, а при большей частоте вращения — тормозящим.
Особенно резко проявляется действие обратного поля при n ≈ 0,5n1.
Наличие пусковой обмотки на роторе существенно уменьшает обратное магнитное поле и создаваемый им момент. При этом данный момент, складываясь с асинхронным моментом пусковой обмотки (кривая 1), создает в кривой результирующего пускового момента провал при частоте вращения, равной половине синхронной (кривая 4).Этот провал тем больше, чем больше ток в обмотке возбуждения. Очевидно, что включение гасящего сопротивления в цепь обмотки возбуждения (см. рис. 6.48, б) на период пуска уменьшает ток в этой обмотке и улучшает форму кривой пускового момента. Следует отметить, что если обмотку возбуждения при пуске не отключить от возбудителя, то по якорю возбудителя в период пуска проходит переменный ток, что может вызвать искренне щеток. По этой причине такую схему пуска применяют в Случае небольшого нагрузочного момента — не более 50 % от Номинального, при сравнительно небольшой мощности двигателя.
referatwork.ru
В течение длительного времени синхронные двигатели применялись сравнительно мало из-за трудности пуска. Это связано с тем, что синхронный двигатель не имеет начального пускового момента. Как указывалось, электромагнитный момент, действующий на неподвижный ротор, оказывается направленным в течение одного полупериода в одну сторону, а в течение следующего полупериода— в обратную сторону, и ротор не в состоянии тронуться с места.
Ротор синхронного двигателя Схема пуска синхронного двигателя.
с дополнительной пусковой
обмоткой.
Использование синхронных двигателей в промышленности стало практически возможным только после создания простой схемы асинхронного пуска этих двигателей. Роторы современных синхронных двигателей, помимо обмотки возбуждения, имеют пусковую короткозамкнутую обмотку типа «беличьей клетки».Стержни пусковой обмотки расположены в пазах полюсных наконечников и соединены на торцах пластинками.
Пуск двигателя (рисунок) протекает в следующем порядке. Обмотка возбуждения отключается от возбудителя и при помощи переключающего устройства П замыкается на сопротивления реостата rр (переключатель находится в положении 1). После этого обмотка статора присоединяется к сети трехфазного тока. Возникшее вращающееся магнитное поле будет индуктировать токи в обмотках ротора. Взаимодействие этих токов с вращающимся полем вызывает появление момента, который и производит разгон ротора синхронной машины так, как это имеет место в асинхронном двигателе с короткозамкнутым ротором. Когда ротор достигает установившейся скорости n, близкой к синхронной (n>=0,95 n0), в обмотку возбуждения подают постоянный ток от возбудителя (переключатель Пнаходится в положении 2), и двигатель входит в синхронизм.
Для уменьшения пускового тока мощных синхронных двигателей пуск часто осуществляют (с помощью автотрансформатора) при пониженном напряжении. Синхронный двигатель сохраняет неизменную скорость 
при всех допустимых значениях нагрузки. Механическая характеристика синхронного двигателя представляет собой прямую линию, параллельную оси абсцисс.
Механическая характеристика синхронного двигателя.
poznayka.org
Количество просмотров публикации Пуск в ход синхронного двигателя. - 37
Метод асинхронного пуска. Синхронный двигатель не имеет начального пускового момента. В случае если его подключить к сети переменного тока, когда ротор неподвижен, а по обмотке возбуждения проходит постоянный ток, то за один период изменения тока, электромагнитный момент будет дважды изменять свое направление, т. е. средний момент за период равняется нулю. При этих условиях двигатель не сможет прийти во вращение, так как его ротор, обладающий определенной инерцией, не должна быть в течение одного полупериода разогнан до синхронной частоты вращения. Следовательно, для пуска синхронного двигателя крайне важно разогнать его ротор с помощью внешнего момента до частоты вращения, близкой к синхронной.
Сегодня для этой цели применяют метод асинхронного пуска. При этом методе синхронный двигатель пускают как асинхронный, для чего его снабжают специальной коротко-замкнутой пусковой обмоткой, выполненной по типу ʼʼбеличья клеткаʼʼ. Чтобы увеличить сопротивление стержней, клетку изготовляют из латуни. При включении трехфазной обмотки статора в сеть образуется вращающееся магнитное поле, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ, взаимодействуя с током Iпв пусковой обмотке (рис. 6.48, а), создает электромагнитные силы F и увлекает за собой ротор. Размещено на реф.рфПосле разгона ротора до частоты вращения, близкой к синхронной, постоянный ток, проходящий по обмотке возбуждения, создает синхронизирующий момент, который втягивает ротор в синхронизм.
Применяют две основные схемы пуска синхронного двигателя. При схеме, изображенной на рис. 6.48, б,обмотку возбуждения сначала замыкают на гасящий резистор, сопротивление которого Rдоб превышает в 8 — 12 раз активное сопротивление Rв обмотки возбуждения. После разгона ротора до частоты вращения, близкой к синхронной (при s ≈ 0,05), обмотку возбуждения отключают от гасящего резистора и подключают к источнику постоянного тока (возбудителю), вследствие чего ротор втягивается в синхронизм. Осуществить пуск двигателя с разомкнутой обмоткой возбуждения нельзя, так как во время разгона ротора при s > 0 в ней вращающимся магнитным полем индуцируется ЭДС Ев = 4,44f2wвФm = 4,4f1swвФm , где f2 = f1s — частота изменения тока в обмотке возбуждения; wв — число витков обмотки возбуждения; Фm — амплитуда магнитного потока вращающегося поля.
| |
| Рис. 6.48. Устройство пусковой обмотки синхронного двигателя (о) и схемы его асинхронного пуска (б и в): 1 - обмотка возбуждения; 2 - пусковая обмотка; 3 - ротор; 4 - обмотка якоря; 5 - гасящее сопротивление; 6 - якорь возбудителя; 7 - кольца и щетки |
В начальный момент пуска при s = 1 из-за большого числа витков обмотки возбуждения ЭДС Ев может достигать весьма большого значения и вызвать пробой изоляции. При схеме, изображенной на рис. 6.48, в, обмотка возбуждения постоянно подключена к возбудителю, сопротивление которого по сравнению с сопротивлением Rв весьма мало, в связи с этим эту обмотку в режиме асинхронного пуска можно считать замкнутой накоротко. С уменьшением скольжения до s = 0,3 ÷ 0,4 возбудитель возбуждается и в обмотку возбуждения подается постоянный ток, обеспечивающий при s ≈ 0,05 втягивание ротора в синхронизм. Различие пусковых схем обусловлено тем, что не во всех случаях должна быть применена более простая схема с постоянно подключенной к возбудителю обмоткой возбуждения (рис. 6.48, в), так как она имеет худшие пусковые характеристики, чем более сложная схема, приведенная на рис. 6.48,б. Главной причиной ухудшения пусковых характеристик является возникновение одноосного эффекта — влияние тока, индуцируемого в обмотке возбуждения при пуске, на характеристику пускового момента.
Одноосный эффект.Для анализа этого явления предположим сначала, что в двигателе отсутствует пусковая обмотка, а обмотка возбуждения замкнута накоротко. В результате при асинхронном пуске двигателя в обмотке возбуждения индуцируется ЭДС с частотой f2 = f1s и по обмотке проходит переменный ток, создающий пульсирующее магнитное поле (обмотка возбуждения в данном случае является однофазной обмоткой переменного тока). Пульсирующее магнитное поле можно разложить на две составляющие: прямое и обратное вращающиеся магнитные поля ротора, которые характеризуются потоками Фпр и Фобр . Частота вращения каждого из этих полей относительно ротора пр = ± 60f2/р = ±60f1s/p = ± n1s. Относительно статора прямое поле вращается с частотой
(6.46)
nр.пр = n2 + np = n1(1 - s) + n1s = n1 ,
где n2 = n1(1 - s) — частота вращения ротора.
Следовательно, оно вращается синхронно с полем статора; образуемый этим полем с током статора электромагнитный момент Мпр изменяется исходя из скольжения аналогично тому, как и в трехфазном асинхронном двигателе (рис. 6.49, кривая 2). Обратное поле ротора вращается относительно статора с частотой
(6.47)
пр.обр = n2 - n1 = n1(1 - s) - n1s = n1(1 - 2s).
При частотах вращения ротора n2 < 0,5n1, т. е. при s > 0,5, обратное поле, как видно из формулы (6.47), перемещается относительно статора в сторону, противоположную направлению вращения ротора; при n2 = 0,5n1, это поле неподвижно относительно статора; при n2 > 0,5 (т. е. при s < 0,5) оно перемещается в ту же сторону, что и ротор.
| |
| Рис. 6.49. Зависимость электромагнитного момента от скольжения при асинхронном пуске синхронного двигателя |
В обмотке статора обратным полем индуцируется ЭДС с частотой f1(1 — 2s), для которой обмотка статора является короткозамкнутой. При этом по обмотке статора проходит соответствующий ток. Взаимодействуя с обратным полем ротора, данный ток создает электромагнитный момент Мо6р . Так как направление момента зависит от направления вращения поля nр.обр относительно статора, то из формулы (6.47) следует, что он является знакопеременным и изменение его направления происходит при s = 0,5 (рис. 6.49, кривая 3).
Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, ток, индуцируемый в обмотке возбуждения при пуске двигателя, создает электромагнитный момент, который при частоте вращения, меньшей 0,5 n1, является ускоряющим, а при большей частоте вращения — тормозящим.
Особенно резко проявляется действие обратного поля при n ≈ 0,5n1.
Наличие пусковой обмотки на роторе существенно уменьшает обратное магнитное поле и создаваемый им момент. При этом данный момент, складываясь с асинхронным моментом пусковой обмотки (кривая 1), создает в кривой результирующего пускового момента провал при частоте вращения, равной половине синхронной (кривая 4).Этот провал тем больше, чем больше ток в обмотке возбуждения. Очевидно, что включение гасящего сопротивления в цепь обмотки возбуждения (см. рис. 6.48, б) на период пуска уменьшает ток в этой обмотке и улучшает форму кривой пускового момента. Следует отметить, что если обмотку возбуждения при пуске не отключить от возбудителя, то по якорю возбудителя в период пуска проходит переменный ток, что может вызвать искренне щеток. По этой причине такую схему пуска применяют в Случае небольшого нагрузочного момента — не более 50 % от Номинального, при сравнительно небольшой мощности двигателя.
referatwork.ru
Cтраница 3
Пуск синхронных двигателей обычно автоматизируется. [31]
Пуск синхронных двигателей имеет свои особенности. Синхронный двигатель подключается к сети невозбужденным. [32]
Пуск синхронного двигателя должен производиться вхолостую при открытых пусковой и рабочей воздушных задвижках компрессора, что фиксируется замкнутым состоянием контактов промежуточного реле РП1, По окончании пуска задвижки закрываются и компрессор подключается к воздухосборнику. [33]
Пуск синхронных двигателей ( СД) состоит из трех этапов: разбег двигателя до подсинхронной скорости, подача возбуждения в обмотку ротора; синхронизация с сетью. Разбег до подсинхронной скорости осуществляется с помощью пусковой короткозамкну-той обмотки, заложенной в ротор. При пуске СД высокого напряжения вместо контакторов, показанных на рис. 8.3, используются масляные выключатели. [35]
Пуск синхронного двигателя имеет некоторые особенности. [37]
Пуск синхронного двигателя имеет ряд особенностей по сравнению с другими типами двигателей. Пуск синхронного двигателя обычной конструкции выполняется с помощью пусковой обмотки, которая обеспечивает ( см. рис. 55.36, в) пусковую механическую характеристику 1 с повышенным входным Л / в1 и пониженным пусковым Л / П1 моментами или характеристику 2 с обратным соотношением этих моментов. При этом пуск может происходить с постоянно подключенной обмоткой возбуждения или с ее подключением перед синхронизацией синхронного двигателя с сетью. Первый способ применяется при более легких условиях пуска синхронного двигателя. [39]
Пуск синхронного двигателя в асинхронном режиме получается проще и надежнее при полупроводниковом управлении разрядным резистором. Во время пуска синхронного двигателя тиристоры Тг, Т2 закрыты, а тиристор Т открыт и вместе с диодом Д позволяет протекать переменному току, индуктированному в обмотке возбуждения. При подсинхронной частоте вращения включаются тиристоры Т1у Т2, выключается тиристор Т и двигатель входит в синхронизм. [40]
Пуск синхронных двигателей должен осуществляться в форсированном режиме возбуждения. [41]
Пуск синхронного двигателя возможен лишь при условии, что предварительно будет произведен разгон ротора до скорости, равной синхронной или близкой к ней. Это может быть сделано, например, при помощи какого-либо постороннего двигателя. [43]
Пуск синхронного двигателя прямым включением в сеть невозможен, так как ротор, удерживаемый силами инерции вращающихся частей, не может быть сразу увлечен магнитным полем статора, синхронная скорость которого устанавливается тотчас же после включения статора в сеть. [44]
Пуск синхронного двигателя, имеющего нулевую пару вне скорости синхронизации, осуществляется путем пуска мотора в асинхронном режиме. [45]
Страницы: 1 2 3 4 5
www.ngpedia.ru
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД
Пуск и синхронизация синхронных двигателей различается в зависимости от особенностей технологического процесса, в котором участвует электропривод. Различают легкий и тяжелый пуск синхронного двигателя. Легкий пуск синхронного двигателя происходит при малых моментах инерции электропривода и малых моментах сопротивления Мс на валу электродвигателя. Тяжелый пуск осуществляется при относительно больших моментах инерции электропривода и моментах сопротивления Мс. Тяжелый пуск осуществляется за значительное время и вхождение двигателя в синхронизм осложняется.
Для мощных двигателей схемы силовых цепей практически сведены с незначительными вариациями к одной, принципиальная схема которой приведена на рис. 5.52.
Пуск синхронного двигателя осуществляется в асинхронном режиме. В большинстве случаев синхронный двигатель мощностью до нескольких сотен киловатт пускают прямым включением в сеть. Кратность пускового тока при прямом пуске kt = = 4^-5.
ha
(
индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора; Rj, X2о - ак_ тивное сопротивление и индуктивное сопротивление рассеяния обмотки ротора, приведенные к обмотке статора.
|
Рис. 5.52. Схема силовых цепей синхронного двигателя |
Из анализа выражения для тока короткого замыкания (5.75) вытекают три возможных способа токоограничения при асинхронном пуске синхронного двигателя:
• введение на время пуска добавочного активного сопротивления /^iд05 в цепи обмоток статора;
• введение на время пуска добавочного реактивного сопротивления Х1доб в цепи обмоток статора;
• кратковременное уменьшение на время пуска фазного напряжения обмоток статора.
Наиболее часто токоограничение при пуске синхронных двигателей осуществляется использованием реакторов L, включаемых в цепи обмоток статора. В некоторых случаях вместо реакторов L применяются активные резисторы. Кратковременное понижение напряжения обмоток статора достигается включением в схему трансформаторов или автотрансформаторов. Вариант схемы ограничения тока статора при пуске
синхронного двигателя с применением автотрансформатора приведен на рис. 5.53.
|
Рис. 5.53. Схема силовых цепей синхронного двигателя с автотрансформаторным ограничением пускового тока |
Статические электромеханические характеристики, поясняющие процесс пуска синхронного двигателя с токоограничением, приведены на рис. 5.54.
|
Рис. 5.54. Статические электромеханические характеристики, поясняющие процесс пуска синхронного двигателя |
Пуск двигателя начинается по характеристике 1, с добавочной индуктивностью L в цепи обмотки статора или пониженном напряжении Uj обмотки статора. По истечении некоторого времени, когда пусковой ток уменьшится до тока переключения /іпер, добавочные индуктивности (см. рис. 5.52) из цепи обмотки статора выводятся, и процесс пуска продолжается по характеристике 2.
При пуске в асинхронном режиме импульсы управления на тиристоры VS3...VSS не подаются и напряжение управляемого выпрямителя равно нулю. В обмотке возбуждения синхронного двигателя индуцируется переменная ЭДС скольжения, под действием которой через стабилитроны VD1, 17)2 и 17)3, 17)4 открываются вспомогательные тиристоры VSI и VS2. В процессе асинхронного пуска обмотка возбуждения синхронного двигателя закорачивается на разрядное сопротивление R. Когда двигатель достигает скорости близкой к подсинхрон - ной, ЭДС скольжения уменьшается, уменьшается и напряжение на управляющих электродах тиристоров VSI, VS2 и они перестают включаться. Разрядное сопротивление отключается от обмотки возбуждения. После чего в обмотку возбуждения подается постоянный ток от управляемого выпрямителя VS3 ... VS8.
Пусковая беличья клетка синхронного двигателя рассчитана на кратковременный режим работы, как правило, 20 + 50 с., длительная работа в асинхронном режиме недопустима. Кроме обеспечения режима пуска, беличья клетка играет роль демпфирующей обмотки, стабилизируя переходные процессы при работе двигателя в синхронном режиме.
Для синхронных двигателей мощностью до нескольких сотен киловатт возможен пуск прямым включением в сеть без промежуточных пусковых характеристик. Примерный вид переходных процессов момента М и скорости со при прямом пуске синхронного двигателя с учетом электромагнитных переходных процессов приведен на рис. 5.55. Синхронный двигатель разгоняется в асинхронном режиме до подсин - хронной скорости оопс, после чего в момент времени tBKJl на его обмотку возбуждения подается напряжение возбуждения U0B и двигатель втягивается в синхронизм. Принципиально на процесс вхождения в синхронизм влияет момент подключения напряжения к обмотке возбуждения. Наиболее благоприятным моментом включения напряжения возбуждения является такое, при котором мгновенное значение наведенной ЭДС в обмотке возбуждения будет равно нулю. Однако, как показали специальные исследования [11], относительное положение ротора относительно магнитного поля, созданного обмотками статора, неимеет большого практического значения ни с точки зрения качества переходного процесса, ни времени его окончания. Поэтому в большинстве практических случаев схема управления не усложняется путем введения устройств, обеспечивающих включение возбуждения в наиболее благоприятный момент времени.
|
|
| 0е Л/и.,Сйи. хЗ 3 |
|
|
| Рис. 5.55. Кривые переходных процессов момента М и скорости & при пуске синхронного двигателя |
| Проверку условия вхождения в синхронизм можно производить, пользуясь выражением |
где Мтах - максимальный момент синхронной машины; ./^ - приведенный к валу двигателя суммарный момент инерции электроприво-
да.
Процесс втягивания в синхронизм зависит в основном от двух параметров: значения подсинхронной скорости сопс и приведенного к валу двигателя суммарного момента инерции электропривода J^ .
В частотно-регулируемых асинхронных электроприводах векторное управление связано как с изменением частоты и текущих значений переменных (напряжения, тока статора, потокосцепления), так и со взаимной ориентацией их векторов в декартовой системе координат. …
Сигналом тока можно воздействовать как на канал напряжения, так и на канал частоты. Функциональная схема электропривода с положительными обратными связями по току в канале регулирования напряжения и частоты приведена на …
Если вектор напряжения Uj формируется векторным сложением напряжения задания U з, и сигнала / • /^ • ккм, вводимого с целью компенсации падения напряжения в фазах А, В и С …
msd.com.ua
