Последовательность реостатного пуска.

В момент подключения статорной обмотки к питающей сети ступенчатое включается в цепь ротора полностью (т.1.). По мере разгона ротора угловая скорость возрастает, а относительная скорость перемещения силовых линий магнитного поля относительно роторной обмотки уменьшатся, следовательно, и уменьшаются .

Для поддержания дальнейшего разгона, двигателя, отключают одну ступень (в т.2.) после чего характеристика переходит в т.3. Далее разгон по 2-ой характеристике до т.4. После чего отключается следующая ступень, рабочая точка переходит в т. 5… Разгон заканчивается на естественной характеристике в т. . При .

В процессе разгона вращающий момент ЭД, должен быть меньше и больше :

- момент, при котором начинается работа но новой механической характеристике,называется пиковым моментом (т.3,5,7).

- моменты переключения (переход на новую механическую характеристику)т.2,4,6.

Пуск может быть:

- форсированным (повышение требования к длительности процесса запуска) и , смещены вправо;

- нормальный (повышение требования к термическому состоянию двигателя) и смещены влево.

Двигатель с КЗ ротором запускается в зависимости от мощности и перечисленных требований к процессу запуска следующим образом:

- переключение со звезды в треугольник. При пуске статорная обмотка соединяется в звезду ( в 3 раза). При работе – в треугольник. Этот способ практически не обеспечивает при пуске.

- реакторный пуск заключается в том, что на время пуска в цепь статора вводиться токоограничивающие реакторы.

- автотрансформаторный: в цепь статора вводиться 3- фазный автотрансформатор. Запуск начинается при статорной обмотки заканчивается при .

Однако в настоящее время наиболее эффективным способом запуска АД с КЗ ротором является частотный запуск.

Для этого в цепь статора включается частотный преобразователь. Пуск начинается при минимальной частоте. Это позволяет уменьшить пусковой ток и повысить пусковой момент (см.уравнение 32 и семейство частотных характеристик). Одновременно с частотой изменяют напряжение.

При этом семейство характеристик имеет следующий вид:

 

Рис.50 Рис.51

 

Минимилизация пусковых токов реализуется за счёт уменьшения действующего значения напряжения в начале пуска. Однако при этом уменьшается также пусковой момент.

В то же время известно, что пусковой момент тем больше, чем меньше частота питающего напряжения. Т.о. уменьшение момента пускового момента при уменьшении напряжения компенсирует уменьшение частоты.

По мере разгона двигателя ступенчато уменьшают .

Пуск заканчивается на естественной механической характеристике (раб.точка ) при и .

При этом плавность процесса пуска обеспечивается:

- равенством пусковых моментов и моментов переключения на всех ступенях пуска ().

 

Форсированный или нормальный пуск обеспечивается начальным значением частоты и за счёт изменения шага частоты. Чем меньше начальное значение частоты тем больше пиковый момент.

 

 

Тормозные режимы АД.

Механические характеристики в тормозном режиме.

Существует 3 основных электрических способа торможения АД:

- рекуперативное торможение;

- торможение противовключением;

- динамическое торможение;

Общим признаком всех трех перечисленных тормозных режимов является одинаковость направлений потока энергии в частности направление потока энергии в части силового канала «Механизм- двигатель» Поток энергии в этой части силового канала направлен от механизма в двигателю, т.е. с этой точки зрения все 3 перечисленных способа можно отнести к генераторному режиму.

 

Рекуперативное торможение.

Условие возникновения: , т.е. ротор вращается с большой скоростью, чем магнитное поле.

При этом скольжение: становится отрицательным.

В результате изменяется соотношение направления пересечения силовых линий магнитного поля витков ротора изменяется знак в обмотке ротора (ЭДС<0), ток ротора меньше 0, следовательно, изменяется знак вращающего электромагнитного момента (меньше 0, т.е. момент по отношению у угловой скорости изменяет свое направление и становится тормозным, как следствие, механическая характеристика является продолжением естественной и располагается во втором квадранте.

При этом изменит своё направление также и ток статора в части силового канала источник электрической энергии – двигатель, энергия направлена от двигателя к источнику, т.е. со стороны источника питания двигатель также работает в генераторном режиме.

 

При рекуперативном торможении механическая энергия от механизма передаётся двигателю, где преобразуется в электрическую. При этом большая часть этой энергии возвращается в питающую сеть в виде электрической, а остаток рассеивается в двигателе, в виде тепла.

Рекуперативный режим с целью торможения имеет весьма ограниченную область применения: обеспечение плавности при спуске грузов в ЭП грузоподъемных механизмов.

Для практического применения режим рекуперативного торможения может быть реализован за счёт изменения соотношения на .

Существует 2 принципа возможности достижения этого соотношения:

1. увеличение числа пар полюсов , при этом

2. изменение частот

1.

 

 

 

Рис.53

Этот способ позволяет уменьшить в 2 раза не позволяет практически полностью оставить двигатель в рекуперативном режиме.

 

2. Чтобы полностью остановить двигатель 1-ый скачок частоты должен быть насколько велик, чтобы рабочая точка перешла во второй квадрант, а остальные настолько малы, чтобы характеристика вновь не вернулась в 1-ый.

Кроме того необходимым условием реализации генераторного режима по отношению к сети является возможность обратной проводимости в элементе, связывающим двигатель с сетью.

Режим противовключения.