Конспект лекций по курсу “Электрический привод”, страница 28

Характерным параметром процесса является кратность пускового тока, равная отношению пускового тока к номинальному

.                                                                                                (5.1.2)

Обычно, кратность пускового тока находится в пределах . Однако существуют асинхронные двигатели и со значительно большими кратностями пускового тока ().

Рис.5.1.1 Ток статора в процессе пуска асинхронного двигателя

При пуске двигателей от сети бесконечной мощности пусковые токи не влияют на напряжение питающей сети и влияние этого напряжения на механические характеристики двигателя отсутствует. Если пуск осуществляется от сети ограниченной мощности, то наличие больших пусковых токов приводит к снижению напряжений питания. При этом пропорционально квадрату напряжений уменьшается момент двигателя, то есть ухудшаются его пусковые свойства. В самом двигателе пусковые токи также создают падения напряжения на индуктивностях рассеяния обмотки статора и, в соответствии с Т-образной схемой замещения, это приводит к уменьшению напряжения на индуктивности намагничивания, то есть к уменьшению магнитного потока в воздушном зазоре (в Г-образной схеме это влияние не прослеживается). При этом также уменьшается момент двигателя.

При расчете процесса пуска по основному электромеханическому уравнению (1.4.15) время пуска определяется суммарным моментом инерции ротора двигателя и присоединенного механизма  и механическими характеристиками двигателя и нагрузки. Некоторые особенности пуска двигателя под нагрузкой поясним с помощью рис.5.1.2.

На рис.5.1.2 a) при изменении скольжения от 1 до значения установившегося режима момент M, развиваемый двигателем, больше момента сопротивления нагрузки M_с. Разгон ротора осуществляется под действием их разности, которая всегда положительна

.

Если механическая характеристика двигателя изменилась, например, вследствие провала напряжения питающей сети, и момент двигателя уменьшился, то может возникнуть ситуация, изображенная на рис.5.1.2 b). Во-первых, пусковой момент двигателя может оказаться меньше момента трогания двигателя и нагрузки и пуск не начнется. Если же пуск начался, то в процессе разгона сумма моментов может оказаться отрицательной

и разгон прекратится при вращении двигателя с большим скольжением при пусковом токе статора. Это аварийный режим.

                                a)                                                                  b)

Рис.5.1.2 Механические характеристики асинхронного двигателя и нагрузки

Оценка пусковых характеристик по схемам замещения широко используется, в том числе на электромашиностроительных заводах. Вместе с тем, необходимо отметить, что при этом упускаются некоторые особенности электромеханических процессов. Более полно асинхронные машины описываются в математических моделях, построенных при расчете процессов по мгновенным значениям переменных. На рис.5.1.3 представлена диаграмма процесса пуска асинхронного двигателя при вентиляторной нагрузке, рассчитанная на полной модели.

Как видно из рис.5.1.3, ток обмотки статора с амплитудой 1,41I_п в течение всего процесса пуска приблизительно постоянный, что соответствует рис.5.1.1. При большом пусковом токе магнитный поток в воздушном зазоре двигателя Ф_δ уменьшается и восстанавливается до номинального значения в конце процесса пуска. В процессе пуска насыщение стали основным магнитным потоком уменьшается и вследствие этого индуктивность намагничивания L_m увеличивается. По окончании пуска индуктивность намагничивания уменьшается до номинального значения.