Опрокидывание эектродвигателя

Рассмотрим влияние напряжения сетина устойчивость электропривода перемен

ного тока.

При глубоких провалах напряжения сети работа асинхронного двигателя становит

ся неустойчивой – двигатель может опрокинуться.

Под опрокидыванием понимают аварийный режим асинхронного двигателя; при ко-

тором он останавливается или реверсирует. Условие опрокидывания такое:

М' < М ,

где М' - критический момент двигателя при пониженном напряжении;

М - статический момент механизма.

Иначе говоря, опрокидывание наступит, если критический момент двигателя станет меньше статического момента механизма.

Напомним, что критический момент асинхронного двигателя пропорционален квадрату напряжения:

М = с ,

где U и f - соответственно напряжение и частота тока питающей сети.

Отсюда следует, что при допускаемом Правилами Регистра провале напряжения

сети, равном 15% (U' = 0,85 U ), новое, пониженное значение критического момента составит

М' = М = (0,85) М = 0,7225 М ≈ 0,7 М .

Последствия опрокидывания зависят от характера статического момента механиз

ма, а именно:

1. при реактивном статическом моменте двигатель останавливается и переходит в режим стоянки под током (насосы, вентиляторы);

2. при активном статическом моменте двигатель вначале останавливается, затем реверсирует и под действием веса начинает разгоняться в направлении на спуск с возра

стающей скоростью (грузоподъемные механизмы и якорно-швартовные устройства).

Рис. 8.11. Переходные процессы при опрокидывании двигателя: а – при реактивном статическом моменте (насос, вентилятор); б – при активном статическом моменте (лебед-

ка, брашпиль)

Рассмотрим процесс опрокидывания двигателя при реактивном моменте механизма

(рис. 8.11, а).

До провала напряжения двигатель работает на естественной механической характе-

ристике (ЕМХ) в точке А с постоянной скоростью ω .

При провале напряжения двигатель переходит из точки А на ЕМХ в точку В на искусствен

ной механической характеристике (ИМХ). Скорость электродвига­теля не успевает изме-

ниться вследствие инерции движущихся частей электропри­вода, поэтому в точке В скорость такая же, как и в точке А.

Поскольку в точке В момент двигателя М меньше момента механизма М , двига

тель начинает уменьшать скорость до точки С. В этой точке критический (максимальный) мо-

мент двигателя М' < М , поэтому двигатель продолжит уменьшать скорость до точки Д.

В этой точке двигатель остановится и будет стоять под током с моментом короткого за-

мыкания М до тех. пор, пока не сработает тепловая защита.

Механизмы с активным статическим моментам (грузовые лебёдки, брашпили) при опрокидывании реверсируют под действием веса груза или якоря.(рис.8.11, б).

Переходный процесс при провале напряжения сначала протекает так же, как в предыду-

щем случае.

Однако после перехода двигателя в точку Д, двигатель не остановится, а сразу же ре-

версирует и станет разгоняться в обратном направлении (точки F , F , F ). Поскольку знак электромагнитного момента двигателя не из­менился, т.е. направлен в сторону подъёма груза, двигатель перейдёт в режим тормозного спуска и будет стараться уменьшить скорость спус-

ка груза

Однако при этом скорость спуска груза будет непрерывно увеличиваться. Это объясняется тем, что величина тормозного момента двигателя по мере перехода из точки F в точку F и далее в точку F непрерывно уменьшается (М < М < М ).

Если электродвигатель своевременно не отключить от сети и не затормозить механи-

ческим тормозом, это приведёт к аварии.