Асинхронные двигатели

Основной способ пуска АД — прямой пуск от полного напряжения элект­рической сети. Из пусковых характеристик АД (см. рис. 11.3) следует, что при разгоне вплоть до скольжений, меньших критического (s = s_Kp при М = М_тах), пиигятепк пптпебляет из сети значительную реактивную мощность. За счет ре-

11.2. Пуск и самозапуск асинхронных и синхронных двигателей 365

активной мощности существенно увеличивается ток статорной обмотки. Это приводит к увеличению падения напряжения в элементах системы электро­снабжения, находящихся в цепи питания АД, следовательно, к снижению на­пряжения на выводах АД в период пуска.

Снижение напряжения на шинах РУ, от которых питается запускаемый АД, оказывает неблагоприятное влияние как на двигатель в связи с уменьше­нием электромагнитного момента, так и на другие потребители электроэнер­гии, подключенные к этому РУ.

Самозапуском АД угла промышленной нагрузки называется режим, возни­кающий после кратковременного перерыва и автоматического восстановления электроснабжения. Самозапуск АД необходим для обеспечения устойчивости технологических процессов непрерывных производств при аварийных ситуа­циях в системе электроснабжения, вызванных, например, короткими замыка­ниями или отключением выключателя в цепи питания узла нагрузки. Двига­тели, участвующие в самозапуске, при кратковременных перерывах электроснабжения от электрической сети не отключаются.

Длительность перерыва в электроснабжении в зависимости от конкретных условий составляет от десятых долей секунды до одной-двух секунд, и боль­шинство АД не успевают затормозиться до полной остановки. Поэтому по­сле автоматического восстановления электроснабжения разгон АД начинает­ся с некоторой остаточной частоты вращения. В отличие от режима пуска в самозапуске может участвовать одновременно несколько двигателей, т.е. са­мозапуск является групповым. Снижение напряжения в узле промышленной нагрузки при самозапуске больше, чем при пуске АД. Поэтому необходимо определение расчетных условий группового самозапуска.

Подключенный к сети асинхронный двигатель будет разгоняться только в том случае, если развиваемый им электромагнитный момент будет больше мо­мента сопротивления механизма в соответствии с уравнением электромехани­ческих переходных процессов

Т_н ^=М_Э-М_МХ, (11.17)

где Т_Л — электромеханическая постоянная времени агрегата двигатель — ме­ханизм; со — частота вращения ротора; М_э — электромагнитный момент, раз­виваемый АД и в относительных единицах определяемый по формуле

Л/э=^~(^-/,Ч). (П.18)

НОМ

Л/_мех — момент сопротивления механизма,

Y

М_иех = М₀ + (М_у - Mj-jfj ", (11.19)

М₀ — момент сопротивления механизма при со = 0; Л/_у — момент сопротив­ления механизма в установившемся режиме АД при со = со_у; у_а — показатель

Глава 11. Пуск и самозапуск электрических двигателей

Рис. 11.6. Расчетная схема узла промышленной ком­плексной нагрузки с АД

О

степени, характеризующий зависимость мо­
мента сопротивления механизма от частоты
вращения ротора.
ц -у -у --у в общем случае определение возможно-

J7-

О

Л+/£

~ сти самозапуска АД складывается из следу­
ющих трех этапов: 1) расчет предшествую-
i„_P щего установившегося режима узла
^p_np⁺jQ_np нагрузки; 2) определение снижения частоты
U._n —|— —|— вращения АД за время перерыва питания и

АДК-М

АДК-

скольжения к моменту восстановления на­пряжения; 3) определение напряжения на выводах двигателей, вращающегося элект­ромагнитного момента и момента сопро­тивления механизма после восстановления электроснабжения.

Q_np. Двигатели в

Расчет предшествующего самозапуску АД установившегося режима узла на­грузки. Общая схема узла промышленной комплексной нагрузки для опреде­ления установившегося режима и расчетных условий пуска и группового са­мозапуска АД приведена на рис. 11.6. Узел нагрузки представляет собой секцию распределительного устройства, к которой подключены АД и прочая

нагрузка, учитываемая статическими характеристиками Р

общем случае удалены от секции РУ за комплексными сопротивлениями Z_aa, отражающими наличие элементов электрической сети (например, кабелей), находящихся между выводами АД и секцией РУ. Система электроснабжения относительно рассматриваемого узла нагрузки может быть представлена схе­мой замещения, состоящей из эквивалентной ветви с комплексным сопротив­лением Z_c = R_c + jX_c и источника ЭДС Д, бесконечной мощности.

Исходные данные для расчета установившегося режима узла нагрузки: ко­эффициенты загрузки АД по моменту на валу двигателя; прочая нагрузка /*, 0„ _пр; напряжение на шинах РУ узла нагрузки. В установившемся режиме АД уравнение (11.17) примет вид М_э ~ М_жх.

В режиме, предшествующем пуску или групповому самозапуску АД, опре­деляют:

— параметры установившегося режима АД по уравнениям (11.3) — (11.5), (11.18);

— узла нагрузки в целом и ЭДС Е_с электрической системы в относитель­ных единицах по соотношениям

■ZJ_y;

U =Е

У —с

U =U -Z I

Дата добавления: 2015-07-17