В 1888 году Михаил Доливо-Добровольский прочитал ошибочную статью, в которой рассказывалось об огромных недостатках и невозможности применения двух вещей, которые сегодня окружают нас повсюду – об асинхронном двигателе с короткозамкнутым ротором и переменном токе. Эта статья побудила Михаила Осиповича глубже изучить вопрос и через год он получил патент на асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором (такой ротор называют «беличья клетка»). Если переменным током пользуются сегодня все, то не так просто дела обстоят с асинхронным двигателем (АД). Об этом коротко и поговорим.
Почему электродвигатель называется асинхронным? Потому что частота вращения его ротора (вала) ниже частоты вращения магнитного поля, создаваемого в статоре - неподвижной части, подключаемой к сети. Эта разница между частотами вращения называется скольжением. В нормальном режиме оно составляет 1-4%. Есть скольжение – есть крутящий момент, нет скольжения – нет и момента. То же самое и с вращающим магнитным полем: оно создается током, протекающим в обмотках, намотанных по специальной конфигурации. У асинхронного двигателя ротор соединен со статором только лишь подшипниками. Вращение передается посредством поля, щеток и коллектора нет. На рисунке представлена зависимость крутящего момента от скольжения.
Самозапуском двигателя называют его пуск, не зависящий от оператора. Самозапуск может происходить, например, после отключения КЗ и восстановления питания. Если время бестоковой паузы велико, самозапуск от обычного пуска ничем не отличается. Если питание вновь подалось через небольшое время после его отключения, происходит запуск уже вращающегося двигателя и нагрузка на сеть по сравнению с первым режимом уменьшается.
Из-за того, что в момент пуска ротор двигателя неподвижен, а поле в статоре начинает вращаться, в обмотках статора возникают огромные пусковые токи, которые часто в 3-12 раз больше номинальных токов. Так как обмотки статора присоединены к питающей сети, при пуске электродвигателей по сети тоже протекают огромные токи, что вызывает колебания напряжения в сети. Эти колебания в сети, в свою очередь, могут влиять на работу присоединенных к сети электродвигателей и осветительных ламп: другие двигатели и электроника могут отключиться, а газоразрядные лампы - потухнуть. Поэтому проводится проверка допустимости пуска и самозапуска по условиям влияния колебания напряжения: рассчитывают, до какой величины опустится напряжение и сравнивают с допустимым для данного электропримемника, питающегося от этого же источника напряжения. Обычно расчет проводят при условии, что изменением нагрузок сети можно пренебречь. Это допущение не влияет на точность расчета.
При старте особо мощных высоковольтных двигателей, напрямую подключенных к шинам, напряжение на них может значительно снизиться. Чтобы этого не происходило, производят пуск двигателя через реактор. Реактор по конструкции похож на трансформатор – три фазные обмотки на магнитопроводе, только у реактора нет вторичной обмотки. В схеме реактор играет роль сопротивления. При пуске двигателя включают выключатель S1 (S2 отключен), двигатель запускается через реактор. Напряжение на клеммах двигателя из-за этого падает, поэтому напряжение на шинах не сильно уменьшается. В момент, когда скорость двигателя становится близка к номинальной, включают выключатель S2, реактор шунтируется. Двигатель начинает работать на номинальном напряжении. Выбор пускового реактора (номинального напряжения, мощности, индуктивного сопротивления) производят согласно методике, которую можно найти в специальной литературе.
Интересен случай запуска и самозапуска двигателей, питающихся от электростанций малой мощности, не связанных с энергосистемой. Допустимая суммарная мощность двигателей зависит от параметров генераторов, таких как мощность и максимальный ток возбуждения. Как уже говорилось, при пуске двигателей напряжение падает. Генераторы повышают напряжение, увеличивая ток возбуждения.
А в целом, для проверок возможности подключения электрооборудования, если есть сомнения, звоните или пишите +375 29 696 31 00, приедем, проверим.
знакомству