Глава 11. Пуск и самозапуск электрических двигателей

ный момент на валу М_э, равный в установившемся режиме моменту сопротив­ления механизма М_мех.

Параметры схемы замещения и режима принято представлять в относи­тельных единицах. За базисные единицы принимают номинальную полную мощность 5_Н0М, номинальное напряжение U_H0U, номинальный ток статорной обмотки

1ном ном ' ном'

(11.2)

Электромагнитный момент выражают в долях номинального момента Л/_ном. Основные параметры режима АД могут быть представлены через парамет­ры схемы замещения, скольжение и напряжение на выводах по соотношениям:

P=U²Re

1

Z(s)

; (п.З) Q = u²i_m

l

Z(s)

; (П.4) h = U

l

Z{s)

(11.5)

где Z(s) — сопряженное входное комплексное сопротивление; Z(s) — входное комплексное сопротивление АД при скольжении ротора 5. В соответствии со схемой замещения

Z(s)=R_l + jX_gl +

[jx_l2 Ш_+М))

(п.6)

Зависимости основных параметров режима АД от скольжения при номи­нальном напряжении называются пусковыми характеристиками.

На величину входного сопротивления Z(s) существенно влияет изменение сопротивлений R₂ и Х_а2 обмотки ротора, вызванное эффектом вытеснения то­ка, степень которого определяется частотой наводимых в обмотке токов, т. е. скольжением s.

Эффект вытеснения тока в обмотках ротора приводит к уменьшению ак-

ЛгЮ

Х2„-Ю

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 s

Рис. 11.2. Зависимость параметров обмотки ро­тора АД (А-13-62-10) от скольжения

11.1. Общая характеристика асинхронных и синхронных двигателей

361

Junu n m< пл< п тс

п < Л

Рис. 11.3. Пусковые характе­ристики АТД-5000 (/, — ток ста­тора; М — электромагнитный момент; s_a — ось скольжения)

тивного сопротивления R₂ и увеличению индуктивного сопротивления рассе­яния Х_а1 (рис. 11.2) в процессе разгона АД, что проявляется в возрастании ве­личины тока статора в начальный период пуска (s = 1) за счет реактивной со­ставляющей и уменьшении электромагнитного момента (рис. 11.3).

Для асинхронного двигателя характерны следующие каталожные данные: номинальная мощность на валу Р_нои, кВт; номинальное межфазное напряже­ние обмотки статора £/_ном, кВ; номинальный КПД Т)_ном; номинальный коэф­фициент мощности cos ф_ном; скольжение в номинальном режиме s_H0M; крат­ность пускового тока I*-I„/I_iHOM', кратности пускового М* = Л/_п/Л/_ном и максимального М*_ах = М_та/М_нои электромагнитных моментов.

Синхронные двигатели

Применение синхронных двигателей (СД) в промышленности обусловлено следующими их функциональными особенностями: они могут быть приводом для механизмов с синхронной частотой вращения в нормальных установив­шихся режимах и служить управляемым источником реактивной мощности в результате регулирования тока в обмотке возбуждения (ОВ).

Из-за несимметрии ротора (обмотка возбуждения располагается только по продольной оси) схемы замещения СД по продольной d (рис. 11.4, б) и попе­речной q (рис. 11.4, в) осям различаются.

Параметры схемы замещения: Л_ст, R_f, R_u, R_lg — соответственно активные сопротивления статорной обмотки, обмотки возбуждения и демпферных об­моток по продольной и поперечной осям ротора; X_id и X — сопротивления взаимоиндукции между статорными и роторными обмотками по осям d и q; ^о' ^ар X_ai<i> X_a\_q ^— индуктивные сопротивления рассеяния статорной обмот­ки, обмотки возбуждения и демпферных обмоток по осям d и q.

Эквивалентное активное сопротивление R_f3 обмотки возбуждения опреде­ляется ее режимом:

— при пуске у невозбужденного СД, когда ОВ замкнута на дополнитель­ное пусковое сопротивление R_n (рис. 11.4, а),

R„ = R_f+K_n;

(11.7)

362