Пуск в ход асинхронных двигателей

§ 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.