Шляхи вирішення проблем пуску

У кожному конкретному випадку, внаслідок особливостей механічних характеристик робочого механізму і електродви­гуна, існує кілька шляхів вирішення цієї проблеми. Врахо­вуючи велику різноманітність робочих механізмів і видів електродвигунів, які використовуються в їхніх електропри­водах, це питання буде розглянуто лише на прикладі асин­хронних двигунів із короткозамкненим ротором.

Першим шляхом вирішення цієї проблеми в електропри­водах робочих машин з великими статичними та інерційними навантаженнями на час пуску є збільшення пускового мо­менту асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором. Для цього використовують асинхронні електродвигу­ни серії 4А з підвищеним пусковим моментом. У позна­ченні цих електродвигунів після серії (4А) добавляється літера Р, наприклад, 4АР16084УЗ. Ці двигуни випускають­ся на синхронні частоти 1500, 1000 та 750 об/хв, відповіда­ють основному виконанню та уніфіковані з відповідними типорозмірами основного виконання за всіма елементами і головними розмірами висоти вала та кріплення. Збільшен­ня пускового моменту та зменшення пускових струмів у цих двигунах досягається завдяки особливій конструкції ротора, який має залиту алюмінієм подвійну обмотку. Таке конструктивне рішення зумовлює певне подорожчання двигуна, але дає можливість отримати більші значення ко­ефіцієнта пуску (k _n = 1,8 2,0) та мінімального моменту (М _min = (1,5 1,6) М _ном).

Другим шляхом вирішення цієї проблеми є правильний вибір способу пуску. Для електропривода робочих машин на основі асинхронного електродвигуна з короткозамкненим ротором найчастіше використовують такі види пуску:

1. пря­мий;

2. переключенням схеми з'єднання обмотки статора із «зірки» на «трикутник»;

3. за допомогою автотрансформатора.

Прямий пуск, або пуск безпосереднім вмиканням двигу­на на номінальну напругу мережі живлення є найбільш по­ширеним способом пуску асинхронних двигунів із корот­козамкненим ротором малої та середньої потужності.

При такому способі пуску (рис. 5.2) на обмотку статора за допомогою комутаційного апарата S відразу подається номінальна напруга, за якої і відбувається запуск двигуна.

Перевагою такого способу пуску є простота його виконан­ня та мінімум електричних апаратів, необхідних для його реалізації.

До недоліків відносять те, що пусковий струм може в

5 7 разів перевищувати номінальне значення струму, а пу­сковий момент може бути недостатнім.

Для зменшення величини пускових струмів використо­вують різні способи пуску при зниженій напрузі.

Пуск переключенням схеми з'єднання обмотки стато­ра із «зірки» на «трикутник» (рис. 5.3) може бути викори­станий тоді, коли основною схемою з'єднання обмотки ста­тора є «трикутник».

Пуск електродвигуна відбувається в положенні «Пуск» перемикача S2, у якому обмотки статора з'єднані в схему «зірка». За такої схеми з'єднання фазні напруга і струм будуть у раза менші за їх номінальне значення, а ліній­ний струм у 3 рази менший, ніж при схемі з'єднання «три­кутник». При досягненні двигуном швидкості обертання ротора, близької до номінального значення, перемикач S2 переводять у положення «Робота», при якому обмотки стато­ра з'єднані в схему «трикутник». При цьому забезпечуєть­ся робота двигуна за номінальної напруги.

Перевагою такого способу пуску є суттєве зниження пу­скових струмів. Але цей спосіб має і недоліки:

- зростає складність схеми, що потребує допоміжних ко­мутаційних електричних апаратів і виконання певних мо­нтажних робіт, і процесу пуску;

- зниження фазної напруги в раза спричинює трикрат­не зниження моменту, що зумовлює можливість викорис­тання такого способу пуску без навантаження або при навантаженні, значно меншому від номінального.

Пуск із допомогою автотрансформатора (рис. 5.4) від­бувається в такій послідовності:

- повзунок трифазного автотрансформатора Т переміщують в положення «Пуск»;

- замикають комутаційний апарат S. Напруга, що подаєть­ся на обмотки статора двигуна, у цьому положенні повзу­нка дорівнює нулю;

- повзунок автотрансформатора плавно переміщується з положення «Пуск» у положення «Робота». При цьому також плавно змінюється напруга, що подається на обмо­тки статора, і двигун запускається.

Перевагами такого способу пуску є можливість змінюва­ти величину як пускового струму, так і пускового моменту.

Але при цьому способі пуску ці параметри значною мірою залежать від правильності виконання процесу пуску опе­ратором.

До недоліків цього способу можна віднести:

- він потребує використання трифазного регульованого авто­трансформатора (JIATPa), який за своїми масогабаритними та ціновими параметрами сумірний з електродвигуном;

- недостатній досвід оператора або неполадки автотрансфор­матора можуть спричинити появу пускових струмів, сумі­рних із пусковими струмами при прямому пуску.