4. Пуск, торможение и регулирование скорости двигателей переменного тока.

1. Рекуперативное торможение.

Возникает при >₀. Двигатель превращается в генератор и отдает свою активную энергию в сеть

2. Торможение противовключением.

Возникает в том случае, когда ротор двигателя вращается в направлении, противоположном направлению вращения магнитного поля статора. Этого можно достичь переключением обмоток статора на противоположенное направление вращения (две фазы меняют местами) или, не отключая двигатель от сети, за счет действия активного момента нагрузки заставить ротор вращаться в другую сторону.

3. Динамическое торможение:

-с независимым возбуждением - получается при отключении двигателя от сети переменного тока и последующим подключением обмоток статора к сети постоянного тока. Обмотки фаз при различном питании постоянным током могут быть соединены между собой различными способами.

При протекании по обмоткам статора постоянного тока возникает неподвижное относительно статора магнитное поле, под действием которого в проводниках обмотки вращающегося ротора наводится переменная э.д.с. и, следовательно, в цепи обмотки ротора протекает переменный ток. Взаимодействие этого поля с магнитным полем статора обуславливает возникновение тормозного момента.

-динамическое торможение с самовозбуждением

Получается при наличии конденсаторной батареи, которая подключается параллельно обмоткам фаз статора двигателя. Эта батарея при работе в двигательном режиме на характеристику двигателя никакого влияния не оказывает. При отключении двигателя от сети реактивная мощность, необходимая для создания магнитного поля в статоре двигателя, генерируется конденсаторами С, в связи с чем рассматриваемый режим называется режим конденсаторного торможения. На время торможения двигатель становится самовозбужденным генератором, энергия торможения в котором превращается в тепловую и рассеивается затем в окружающее пространство.

Способы пуска:

Прямой пуск.

Достоинства прямого пуска: этот способ наиболее прост и требует меньше всего вспомогательных механизмов (контакторов, сопротивлений и т.п.)

Недостатки: прямой пуск двигателя большой мощности неэкономичен, так как обладает большим маховым моментом, который не только увеличивает время разгона двигателя, но и может привести к значительным перегрузкам. Вследствие увеличения времени пуска двигателя, увеличивается продолжительность воздействия больших пусковых токов, которые значительно понижают напряжение и мощность сети, что приводит к потерям электроэнергии, а также к перебоям питания других потребителей на руднике.

2. Пуск при пониженном напряжении.

Данный способ пуска двигателя возможен, однако при этом необходимо установить рядом с компрессорной установкой автотрансформатор, который при данной мощности двигателя будет иметь большие габариты и массу. Кроме этого при использовании автотрансформатора необходимо уделять большое внимание состоянию его обмоток, особенно перед пуском и остановкой синхронного двигателя.

3. Реакторный пуск при пониженном напряжении.

Р еакторный пуск заключается в шунтировании силовых выключателей реакторами, через которые пониженное напряжение подаётся на синхронный двигатель. Достоинством этого способа пуска является значительное сокращение потерь напряжения в масляных выключателях. Основной недостаток такого пуска: необходимость установки большого числа реакторов для обеспечения плавного разгона двигателя и избежания сильных скачков пускового тока в сети. К тому же увеличение числа реакторов неизбежно приведёт к увеличению количества силовых выключателей, что также нежелательно.

3. Пуск и регулирование скорости с применением тиристорных возбудителей.

Применение тиристорных возбудителей позволяет добиться плавного разгона двигателя при помощи регулирования частоты напряжения в цепи ротора синхронного двигателя, которое сначала выпрямляется, а затем подаётся на автономный инвертор, который преобразует это напряжение в переменное регулируемой частоты. Применение данного вида пуска даёт много преимуществ. Так, тиристорный возбудитель ТЕ8-320, наиболее полно отвечающий требованиям обеспечивает:

-пуск синхронного двигателя компрессора с автоматической подачей возбуждения в функции тока статора

-плавную ручную и автоматическую регулировку тока возбуждения от 0,3 до 1,4 номинального значения

-автоматическую регулировку тока возбуждения с целью поддержания коэффициента мощности двигателя

-форсировку напряжения возбуждения до 1,75 номинального значения

-форсированное гашение поля ротора при отключении двигателя

-ограничение минимального напряжения возбуждения в пределах 0-0,5 максимального

-ограничение максимального тока возбуждения в пределах 0,8-1,5 номинального

-защиту двигателя от длительной перегрузки по току

-защиту от коротких замыканий внутри блоков

-защиту от внешних коротких замыканий на стороне постоянного тока

-защиту от асинхронного хода двигателя

Таким образом, применение тиристорных возбудителей обеспечивает: улучшение условий пуска двигателей, повышение устойчивости и надёжности их работы, поддержание с высокой точностью заданных параметров режима работы, сокращение потерь электроэнергии в двигателях и системе энергоснабжения.

3. Пуск и регулирование скорости с применением электромагнитной муфты.

Данный вид пуска позволяет плавно передавать вращающий момент от электродвигателя к агрегату без помощи редуктора, при помощи чётного числа полюсов электромагнита, расположенных симметрично относительно друг друга, которые создают сильное магнитное поле, заставляющее вращаться вал двигателя компрессора. Однако, применение данного типа привода ограничивает сложность конструкции такой муфты, а следовательно и её высокая стоимость. Кроме этого наличие щёток и колец в электромагнитной муфте, увеличивают потери напряжения и снижают надёжность работы такого привода, из-за быстрого износа.

Скорость также регулируется:

-изменением числа пар полюсов (1 пара – 3000об/мин, 2 - 1500 и т.д.)

-изменением частоты источника питания (ТПЧ):

-изменением активного сопротивления роторной цепи у АДФ.