Пуск асинхронных двигателей

Требования к пуску:

1. Пуск должен осуществляться без сложных пусковых устройств;

2. Пусковой момент должен быть максимальным;

3. Пусковой ток должен быть минимальным;

4. Время пуска должно быть минимальным.

На практике используют следующие способы пуска:

1. Прямой пуск.

Применяют для двигателей с КЗ ротором малой и средней мощности.

В момент пуска скорость вращения ротора равна нулю, т.е. двигатель находится в режиме короткого замыкания. При этом пусковой ток в 5 – 7 раз превышает номинальный. Бросок пускового тока оказывает неблагоприятное влияние на питающую сеть, особенно, когда ее мощность соизмерима с мощностью двигателя. Также недостатком прямого пуска является сравнительно небольшой пусковой момент.

2. Пуск при пониженном напряжении.

Применяют для асинхронных двигателей с КЗ ротором большой мощности, а также для двигателей средней мощности при недостаточно мощных электрических сетях.

Понижение напряжения может осуществляться следующими способами:

а) Переключение обмоток статора со звезды на треугольник.

Применяется для двигателей, у которых обмотка статора соединяется "треугольником". В момент пуска обмотки соединяются "звездой". При этом напряжение в фазе двигателя снижается в раз, а пусковой ток уменьшается в 3 раза. После разгона двигателя до номинальной скорости обмотку статора переключают на "треугольник".

Недостатками данного способа являются уменьшение пускового момента в 3 раза, а также коммутационные перенапряжения в обмотках двигателя, которые могут привести к пробою изоляции. Поэтому способ недопустим для высоковольтных двигателей.

б) Автотрансформаторный.

При пуске двигателя замыкают контактор К2 (К1 разомкнут). При этом напряжение, подаваемое на двигатель уменьшается в n_АТ раз. Пусковой ток уменьшается в раз.

После разгона двигателя К2 отключают и включают К1.

Недостатками данного способа пуска является уменьшение пускового момента в раз, а также необходимость наличия автотрансформатора, который используется только при пуске, что экономически не выгодно.

в) Реакторный

При разомкнутом контакторе К2 замыкают контактор К1. Ток из сети попадает в обмотку через реакторы, в которых происходит падение напряжения I₁x_p. В результате к обмотке статора подводится пониженное напряжение . После разгона двигателя до номинальной скорости замыкают контактор К2, и двигатель работает под номинальным напряжением.

Недостатком этого способа является снижение пускового момента в раз и меньшая выгодность с точки зрения пусковых токов и моментов, по сравнению с автотрансформаторным.

3. Пуск с помощью реостата в цепи ротора.

Применяется для двигателей с фазным ротором.

В цепь ротора включается добавочное сопротивление. Величина сопротивления подбирается таким образом, чтобы пусковой момент равнялся максимальному. По мере разгона двигателя сопротивление цепи ротора уменьшается путем замыкания контакторов К1-К3. После окончания разгона обмотка ротора замыкается накоротко и двигатель работает на естественной характеристике.

Достоинства:

- простота и низкая стоимость;

- максимально возможный пусковой момент.

Недостатки:

- значительные потери мощности в реостате. Поскольку реостаты рассчитаны на кратковременное протекание тока, включать их на длительное время запрещено.