Как выбрать оптимальный способ запуска асинхронного двигателя. Какие существуют варианты пуска: прямой, плавный, частотный. В чем преимущества и недостатки каждого метода. Как правильно подобрать устройство плавного пуска или преобразователь частоты.
Прямой пуск асинхронного двигателя: простой, но не всегда оптимальный метод
Прямой пуск является самым простым способом запуска асинхронного двигателя. При этом методе обмотки статора напрямую подключаются к питающей сети через пускатель или автоматический выключатель. Основные особенности прямого пуска:
- Не требует дополнительного оборудования, кроме пускателя
- Обеспечивает максимальный пусковой момент
- Сопровождается большими пусковыми токами (5-7 Iном)
- Создает значительные механические нагрузки на двигатель и механизм
- Может вызывать просадки напряжения в сети
Прямой пуск подходит для двигателей небольшой мощности (до 5-7 кВт) при частых пусках. Для более мощных электродвигателей требуются другие методы запуска с ограничением пусковых токов.
Плавный пуск асинхронного двигателя: снижение нагрузок при запуске
Устройства плавного пуска (УПП) позволяют снизить пусковые токи и механические нагрузки за счет плавного увеличения напряжения на обмотках двигателя. Основные преимущества плавного пуска:
- Снижение пусковых токов до 2-3 Iном
- Уменьшение механических нагрузок на двигатель и механизм
- Возможность настройки времени разгона и торможения
- Защита двигателя от перегрузок и неполнофазных режимов
- Экономия электроэнергии при работе с неполной нагрузкой
УПП рекомендуется применять для двигателей мощностью от 5 кВт и выше, особенно при тяжелых условиях пуска. Недостатком является более высокая стоимость по сравнению с прямым пуском.
Частотный пуск асинхронного двигателя: максимальные возможности управления
Преобразователи частоты (ПЧ) обеспечивают плавный пуск двигателя за счет изменения частоты и амплитуды питающего напряжения. Основные преимущества частотного пуска:
- Плавный пуск с минимальными токами и нагрузками
- Возможность регулирования скорости в широком диапазоне
- Высокая точность поддержания скорости и момента
- Энергосбережение при работе с переменной нагрузкой
- Расширенные функции защиты и диагностики
ПЧ рекомендуется применять для приводов, требующих регулирования скорости в процессе работы. Недостатками являются высокая стоимость и сложность настройки.
Как выбрать оптимальный способ пуска асинхронного двигателя?
При выборе метода пуска необходимо учитывать следующие факторы:
- Мощность двигателя
- Характер нагрузки (постоянная, переменная)
- Частота пусков
- Требования к плавности пуска
- Необходимость регулирования скорости
- Ограничения по пусковым токам
Для двигателей малой мощности (до 5-7 кВт) при нечастых пусках оптимален прямой пуск. При мощности от 5 до 30-40 кВт рекомендуется использовать УПП. Для мощных двигателей и механизмов с тяжелыми условиями пуска оптимально применение ПЧ.
Устройства плавного пуска: виды и критерии выбора
Существует два основных типа устройств плавного пуска:
- Тиристорные — используют фазовое управление напряжением
- Транзисторные — на основе широтно-импульсной модуляции
При выборе УПП необходимо учитывать следующие параметры:
- Номинальный ток двигателя
- Пусковой ток и момент
- Время и количество пусков в час
- Наличие функций защиты и диагностики
- Возможность настройки параметров пуска
Важно правильно рассчитать мощность УПП с учетом перегрузочной способности. Рекомендуется выбирать устройство с запасом по току 10-20%.
Преобразователи частоты: особенности применения для пуска двигателей
При использовании ПЧ для пуска асинхронных двигателей следует учитывать ряд особенностей:
- Необходимость подбора ПЧ по мощности и току двигателя
- Правильный выбор времени разгона и торможения
- Настройка вольт-частотной характеристики
- Ограничение максимальной выходной частоты
- Использование функций оптимизации энергопотребления
Важно также обеспечить правильное подключение ПЧ и двигателя, в том числе экранирование кабелей и заземление оборудования.
Сравнение методов пуска асинхронных двигателей
Каждый способ пуска имеет свои преимущества и недостатки:
| Метод пуска | Преимущества | Недостатки |
|---|---|---|
| Прямой пуск | — Простота — Низкая стоимость — Максимальный пусковой момент | — Большие пусковые токи — Механические нагрузки — Просадки напряжения |
| Плавный пуск | — Снижение пусковых токов — Уменьшение механических нагрузок — Защита двигателя | — Более высокая стоимость — Снижение пускового момента — Сложность настройки |
| Частотный пуск | — Плавный пуск с минимальными токами — Регулирование скорости — Энергосбережение | — Высокая стоимость — Сложность настройки — Генерация помех |
Выбор оптимального метода зависит от конкретных условий применения и требований к электроприводу.
Как правильно настроить устройство плавного пуска?
Для корректной работы УПП важно правильно настроить следующие параметры:
- Номинальный ток двигателя
- Время разгона и торможения
- Начальное напряжение пуска
- Ограничение пускового тока
- Режим останова (выбег или плавный останов)
- Уставки защит от перегрузки и неполнофазных режимов
Рекомендуется начинать с заводских настроек, постепенно корректируя параметры для получения оптимальной характеристики пуска. Важно также правильно выбрать способ подключения УПП — внутри треугольника или последовательно с двигателем.
Способы пуска асинхронного двигателя | Прямой пуск, с УПП и через частотник
Прямой пуск асинхронного двигателя «звезда-треугольник»
Существуют различные способы пуска асинхронного двигателя. Непосредственное подключение агрегата к сети – это прямой пуск асинхронного двигателя, который применим для моторов с короткозамкнутым ротором. При проектировании подобных устройств специалисты разрабатывают конструктивное решение, при котором пусковые токи, возникающие в обмотке статора, не провоцируют большое механическое усилие и не перегревают обмотку.
В связи с этим прямой пуск асинхронного двигателя высокой мощности невозможен, поскольку он приводит падению напряжения (больше 15%) в сети. Это, в свою очередь, ведет к неустойчивой работе пусковой аппаратуры, провоцирует подгорание контактов и, как результат – пуск асинхронного двигателя становится невозможен.
Для снижения пускового тока пуск асинхронного двигателя производится при пониженном напряжении.
Пуск асинхронного двигателя, который работает при соединении обмотки статора треугольником и фазное напряжение соответствует напряжению сети, производится путем переключения обмотки статора со звезды на треугольник.
В момент подключения переключатель устанавливается в положение, когда обмотка статора соединена звездой. Это приводит к уменьшению фазного напряжения на статоре и тока в фазных обмотках мотора.
В положении «звезда» фазный ток равен линейному, тогда как в положении «треугольник» он ниже линейного. Таким образом, при включении, когда ротор наберет скорость близкую к номинальной, переключатель переводят в положение треугольник. Возникающий перепад тока, как правило, невелик и не оказывает воздействия на работу сети питания.
Поскольку снижение фазного напряжения приводит к существенному уменьшению пускового момента, это является серьезным недостатком.
Пуск асинхронного двигателя может производиться при помощи автотрансформаторов и реакторов. Как и прочие способы пуска асинхронного двигателя, он основан на уменьшении подводимого напряжения и характеризуется снижением пускового момента.
Схема пуска асинхронного двигателя разрабатывается таким образом, чтобы создавать при небольшом токе большой пусковой момент. В отличие от прямого подключения специальное устройство пуска асинхронного двигателя обеспечивает постепенный разгон и торможение двигателя, что достигается благодаря подаче линейно изменяющегося напряжения от начального до номинального значения.
Способы пуска асинхронного двигателя с помощью УПП (устройства плавного пуска)
Пуск звезда-треугольник позволяет уменьшить пусковые токи, но не избавляет от рывков и не может плавно останавливать двигатель. Для плавного пуска асинхронного электродвигателя без рывков, необходимо устанавливать УПП.
Устройства плавного пуска регулируют такие параметры как ток, напряжение, время пуска и останова что позволяет оптимизировать пусковые характеристики и продлить срок службы двигателя, а также связанных с ним механизмов.
Способы пуска асинхронного двигателя с помощью преобразователя частоты (частотника)
Если кроме мягкого пуска и останова, в процессе эксплуатации необходимо регулировать скорость или момент, то для этих целей применяют преобразователи частоты. Большинство преобразователей частоты имеют встроенный микроконтроллер на борту, для создания многофункциональных систем управления электроприводами, с возможностью интеграции в вышестоящие системы управления процессом. Кроме того, использование устройств плавного пуска и преобразователей частоты позволяет не только улучшить пусковые характеристики, но и сократить энергопотребление, так как при запуске двигатель потребляет значительно больше электроэнергии, чем в номинальном режиме.
Основные различия способов пуска асинхронного двигателя:
|
Параметры |
Звезда-треугольник |
Устройство плавного пуска |
Преобразователи частоты |
|
Снижение пусковых токов |
Да |
Да |
Да |
|
Плавный пуск/останов |
Нет |
Да |
Да |
|
Регулирование времени пуска/останова |
Нет |
Да |
Да |
|
Собственная система управления |
Нет |
Зависит от уровня УПП(да/нет) |
Да |
|
Регулирование скорости |
Нет |
Нет |
Да |
|
Возможность подключения датчиков |
Нет |
Да |
Да |
|
Сокращение энергопотребления |
Нет |
Да |
Да |
|
Встроенная защита двигателя |
Нет |
Да |
Да |
Перед выбором одного из решений, необходимо тщательно проанализировать режим работы электропривода и какие функции нужны для этого.
Правильный выбор устройства поможет сэкономить время, деньги и повысить надежность работы двигателя. Более подробную информацию по правильному выбору УПП и ПЧ, а также схемам подключения, можно найти в нашем конфигураторе.
Специалисты компании «МИГ Электро» помогут подобрать оптимальное решение и предложат спецификацию на оборудовании таких производителей как: VEDA MC, EKF, ONI, IEK, LOVATO, CHINT.
Узнайте больше у специалистов МИГ Электро заполнив форму ниже.
Как запустить асинхронный двигатель
Принцип работы двух и многофазных двигателей был разработан Николой Теслой и запатентован. Доливо-Добровольский усовершенствовал конструкцию электродвигателя и предложил использовать три фазы вместо двух, используемых Н. Некоторое время усовершенствование Доливо-Добровольского было ограниченно патентом Теслы на мультифазные двигатели, который к тому времени успел его продать Д. Асинхронный двигатель, согласно принципу обратимости электрических машин , может работать как в двигательном, так и в генераторном режимах.
Для работы асинхронного двигателя в любом режиме требуется источник реактивной мощности. В двигательном режиме при подключении двигателя к трехфазной сети переменного тока в обмотке статора образуется вращающееся магнитное поле , под действием которого в короткозамкнутой обмотке ротора наводятся токи, образующие электромагнитный момент вращения, стремящийся провернуть ротор вокруг его оси.
Поиск данных по Вашему запросу:
Как запустить асинхронный двигатель
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- Несколько способов пуска асинхронного двигателя
- Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
- Схемы подключения трехфазных электродвигателей.
- Как подключить электродвигатель с 4 проводами
- Устройства плавного пуска электродвигателя: возможности, виды и стоимость решений
- Как подключить асинхронный двигатель на 220В
- Подключение электродвигателя
- Пуск асинхронного двигателя
- Включение 3-х фазного двигателя в однофазную сеть, от теории к практике
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как просто подключить трехфазный двигатель треугольником и звездой в сеть 220, через конденсатор.
Несколько способов пуска асинхронного двигателя
Существуют требования, которым должен отвечать запуск асинхронного двигателя.
Во-первых, это отсутствие необходимости в использовании специальных устройств. Во-вторых, это сведение пусковых токов до минимума и пускового момента далее М пуск до максимума. Это двигатели небольшой мощности, у которых при подключении напрямую к электросети статорных обмоток, образующимися пусковыми токами не вызывается перегрев, способный вывести технику из строя.
И оно тем меньше, чем меньше мощность устройства. Поэтому во время запуска образующийся свободный ток быстро затухает, и им можно пренебречь. Брать в учет будет только ту силу тока, которая установилась в результате переходного процесса. Ниже на рисунке а представлена схема магнитного пускателя, обозначенного буковой К.
Технически это электромагнитный выключатель, часто применяемый при запуске электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Он необходим для автоматического разгона по естественной механической характеристике обозначим М от начала запуска точка П до момента, когда М станет равным моменту сопротивления М с.
На картинке б представлен график зависимости пускового тока от начального момента.
Исходя из него, ускорение разгона равно разности абсцисс графиков М и М с. В таком случае, если М пуск будет меньше М с , то разогнаться у электродвигателя не получится. Чтобы получить оптимальное для разгона значение М пуск для мотора с короткозамкнутым ротором используйте формулу коэффициент скольжения s равен единице :. Отношение М пуск к номинальному М ном — это величина, определяемая как кратность начального момента.
Обозначается kпм. Коэффициент для двигателей с короткозамкнутым ротором входит в диапазон от 1 до 1,8 и устанавливается ГОСТом. Нельзя превышать установленные ГОСТом нормы. Это ведет к повышению активного сопротивления на вращающемся элементе мотора. Даже с перечисленными недостатками прямой запуск остается наиболее предпочтительным для асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, так как обеспечивает высокие энергетические показатели.
Подходит для запуска электродвигателя высокой мощности, но так же оптимален для аналогов средней, если напряжение в рабочей сети не позволяем разогнать мотор с помощью прямого пуска.
Главное преимущество — возможность разгона двигателя почти при том же напряжении, которое необходимо для нормальной работы. К недостаткам относится лишь падение М п и М макс максимальный момент. Эти величины прямо пропорционально зависят от напряжения: чем меньше Вольт, тем меньше моменты. Поэтому с нагрузкой мотор не запустится. Соединение ротора с реостатом во время включения Метод подходит для включения в работы моторов с фазным ротором.
Если роторная цепь включает в себя реостат, то активное сопротивление повышается. Это не приводит к уменьшению М макс , зато обеспечивает повышение М пуск. Вместе с этим критическое скольжение увеличивается, и зависимость момента от s смещается к зоне больших скольжений. Число же оборотов смещается в зону меньших вращательных частот рисунки б и в. Обычно реостат, используемый для пуска мотора, имеет от 3 до 6 ступеней смотрите рисунок а ниже. Пусковое сопротивление плавно уменьшается, что обеспечивается большой М пуск.
Изначально мотор приводится в ход по четвертой характеристике, проиллюстрированной на рисунке б.
Она соответствует сопротивлению запускающего реостата и обеспечивает максимальную пусковую мощность. Вращающий момент М вр уменьшается с ростом оборотов. При некотором минимальном значении необходимо отключить часть реостата, чтобы М вр возрос снова до максимального смотрите третью характеристику.
Но обороты растут, поэтому М вр снова уменьшается. Тогда отключается еще одна часть реостата, и начинается работа по второй характеристике. Когда реостат двигателя с фазным ротором отключают вовсе, пусковой процесс завершается. Мотор продолжает работу по характеристике 1. Запуск в ход таким методом характеризуется изменением М вр от максимального до минимального значения. Сопротивление в данном случае уменьшается ступенчато по ломаной кривой линии выделена жирным на графике.
Выключение частей реостата осуществляется автоматически или вручную. Преимущество запуска электродвигателя с фазным ротором с использованием реостата заключается в возможности включать его при М пуск , близком к М макс.
Пусковые токи при этом минимальны. Изменение силы тока проиллюстрировано на рисунке в. Недостатков хватает. Во-первых, это сложность включения. Во-вторых, это необходимость использования совсем не дешевых моторов с фазным ротором.
Характер работы хуже, чем у аналогов с короткозамкнутым ротором при мощности одинакового значения — это третий минус. Это объясняет, почему электродвигатели с фазным ротором используют преимущественно в случае возникновения сложностей с запуском других двигателей.
Для включения в работу асинхронного двигателя с питанием от однофазной сети используют вспомогательную намотку. Она должна лежать перпендикулярно относительно рабочей статорной намотки.
Но для создания вращающегося магнитного поля необходимо соблюдение еще одного условия. Это сдвиг по фазе тока, протекающего по вспомогательной намотке, относительного тока, возникающего в рабочей обмотке. Для обеспечения сдвига фаз в момент подключения к однофазной сети в электроцепь вспомогательной обмотки включают специальный элемент.
Это может быть резистор, конденсатор или дроссель.
Но распространенными элементами являются только первые два. После разгона мотора до значения частоты, равной установившейся, дополнительную намотку выключают.
Это можно сделать вручную или автоматически. В начале двигатель работает по двухфазной, а после установления частоты — по однофазной характеристике. Метод применим для асинхронных двигателей, подключаемых к однофазной сети, и имеющих первичную дополнительную обмотку с короткозамкнутым ротором. Так называют мотор с расщепленной фазой, электроцепь которого имеет высокое активное сопротивление. Чтобы пустить в ход двигатель, питаемый от однофазной сети, необходим пусковой резистор, соединяемый последовательно с дополнительной намоткой.
Тогда сдвиг фаз составляет 30 градусов. Этого хватает для разгона. Ниже представлена схема, согласно которой достигается омический сдвиг фаз. Вместо резистора можно применить дополнительную обмотку высокого сопротивления, но низкой индуктивности.
В этом случае намотка имеет мало витков, которые выполняются из провода меньшего сечения в отличие от того, что используется для рабочей намотки.
В России с конвейера выходят моторы, подключаемые к однофазной сети, оснащенные резистором для сдвига фаз. Их мощность варьируется в диапазоне Вт. Двигатели рассчитаны для сетей с напряжением , или Вольт и переменным током с частотой 50 Гц. Метод отличается от предыдущего тем, что мотор с расщепленной фазой при подключении к однофазной линии, имеет высокое сопротивление только в момент запуска. Для обеспечения наибольшего значения М пуск необходимо круговое и вращающееся магнитное поле.
Для этого токи в рабочей и дополнительной обмотках смещают на 90 градусов. Такое смещение может обеспечить только конденсатор. Его использование помогает достичь хорошей пусковой характеристики асинхронного двигателя, питающегося от однофазной электросети. Выбор способа пуска асинхронного электродвигателя зависит от того, к какой сети он включается: к однофазной или трехфазной.
Влияет также мощность мотора и его конструкция. Все разделы Контакты О нас Политика конфиденциальности. Популярное на сайте:. Реверсивное подключение однофазного асинхронного двигателя своими руками Переделка электрического двигателя с на Вольт Схемы подключения электродвигателя через конденсаторы Реверсивная схема подключения электродвигателя Несколько способов пуска асинхронного двигателя.
Оглавление: 1 Прямой пуск 2 Пуск с понижением напряжения 3 Соединение ротора с реостатом во время включения 4 Запуск в ход однофазного мотора 5 Применение сопротивления при пуске 6 Использование конденсатора. Похожие материалы: Способы подключения асинхронного электродвигателя Варианты подключения 3-х фазного двигателя к электросети Реверсивная схема подключения электродвигателя Видео: подключение трехфазного двигателя звездой и треугольником.
Добавить комментарий Отменить ответ Ваш e-mail не будет опубликован. Комментарий Имя E-mail. Рубрики Альтернативные источники энергии 3 Бытовые электроприборы 35 Видео электрика 8 Как это устроено 9 Своими руками 21 Электродвигатели 19 Электропроводка и соединения
Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
Чаще всего к нашим домам, участкам, гаражам подведена однофазная сеть В.
Потому оборудование и все самоделки делают так, чтобы они работали от этого источника питания. В данной статье рассмотрим, как правлильно сделать подключение однофазного двигателя. Вообще, отличить тип двигателя можно по пластине — шильдику — на которой написаны его данные и тип. Но это только в том случае, если его не ремонтировали.
Асинхронный трёхфазный двигатель имеет принцип работы, При запуске эти двигатели потребляют большие токи при пуске, которые могут.
Схемы подключения трехфазных электродвигателей.
Трёхфазные электродвигатели получили большое распространение как в промышленном использовании, так и в личных целях благодаря тому что они значительно эффективнее двигателей для обычной двухфазной сети. Трехфазный асинхронный двигатель представляет собой устройство, состоящее из двух частей: статора и ротора, которые разделены воздушным зазором и не имеют никакой механической связи друг с другом. На статоре расположены три обмотки, намотанные на специальном магнитопроводе, который набран из пластин специальной электротехнической стали.
Обмотки намотаны в пазах статора и расположены под углом в градусов друг к другу. Ротор представляет собой конструкцию, опирающуюся на подшипники, имеющую крыльчатку для вентиляции. В целях электропривода ротор может иметь прямую связь с механизмом либо через редукторы или другие системы передачи механической энергии. Роторы в асинхронных машинах могут быть двух видов:. Главной движущей силой в трехфазном асинхронном двигателе является вращающееся магнитное поле, которое возникает, во-первых, благодаря трехфазному напряжению, а, во-вторых, взаимному расположению обмоток статора. Под его воздействием в роторе возникают токи, создающее поле, которое взаимодействует с полем статора.
Как подключить электродвигатель с 4 проводами
Часто приходится искать схемы подключения электродвигателя к сети или вольт под собственные нужды, не согласующиеся с паспортными данными оборудования. Хотя такой подход и подразумевает уменьшение КПД, но иногда бывает оправданным. В этом блоке выложены самые доступные и технически обоснованные схемы подключения мотора к трёхфазной и однофазной сети.
Если в однофазных электромоторах разместить только одну обмотку по числу фаз , то поле внутри статора будет не вращающимся, а пульсирующим, и пуска или толчка не произойдет, если не раскрутить вал рукой. Чтобы вращение происходило без ручного вмешательства, была добавлена вспомогательная — пусковая обмотка.
Изготовление самодельных станков и механизмов требует наличия источника крутящего момента, способного развивать высокую механическую мощность на валу привода при питании от сети вольт. Для этих целей подходит электродвигатель от бетономешалки, стиральной машины, другого оборудования или просто приобретенный в продаже.
Устройства плавного пуска электродвигателя: возможности, виды и стоимость решений
В прошлой статье Я рассказывал как подключить и запустить двигатель на Вольт в однофазной электросети В. Его можно успешно использовать в других целях в домашнем хозяйстве, например для привода точила, полировального станка, газонокосилки и т. В электрических дрелях, перфораторах, болгарках и некоторых моделях стиральных машин автоматов используется синхронный коллекторный двигатель.
А оставшиеся 2 конца присоединить к электропитанию Вольт. Помните, что при подключении коллекторного электрического двигателя без блока электроники, он будет работать только на максимальных оборотах, а при запуске будет сильный рывок, большой пусковой ток, искрение на коллекторе.
Как подключить асинхронный двигатель на 220В
Главные недостатки электродвигателя проявляются в момент его запуска — высокий пусковой ток и значительная нагрузка на механические узлы приводимого в действие оборудования. Решение этих проблем — устройство плавного пуска. О том, как его выбрать и какие задачи оно решает, мы расскажем в данной статье. Современный мир — это мир высоких скоростей, а значит — двигателей… внутреннего сгорания, ядерных, пневматических… и наконец, электродвигателей — постоянного и переменного тока, синхронных и асинхронных. В промышленности наибольшее распространение получил асинхронный двигатель переменного тока.
Как запускать трехфазный асинхронный двигатель от однофазной сети? Самый простой способ запуска трехфазного двигателя в качестве.
Подключение электродвигателя
Как запустить асинхронный двигатель
Самый простой способ запуска трехфазного двигателя в качестве однофазного, основывается на подключении его третьей обмотки через фазосдвигающее устройство. В качестве такого устройство может выступать активное сопротивление, индуктивность или конденсатор. Прежде, чем подключать трехфазный двигатель в однофазную сеть, необходимо убедиться, что номинальное напряжение его обмоток соответствуют номинальному напряжению сети.
Пуск асинхронного двигателя
ВИДЕО ПО ТЕМЕ: правильный подбор конденсаторов для электродвигателя
В домашнем хозяйстве иногда возникает необходимость запустить 3х фазный асинхронный электродвигатель АД. При наличии 3х фазной сети это не составляет трудностей. При отсутствии 3х фазной сети двигатель можно запустить и от однофазной сети, добавив в схему конденсаторы.
Конструктивно АД состоит из неподвижной части — статора, и подвижной — ротора.
Наша модульная система для двигателей переменного тока позволяет создавать миллионы комбинаций привода.
Включение 3-х фазного двигателя в однофазную сеть, от теории к практике
Существуют требования, которым должен отвечать запуск асинхронного двигателя. Во-первых, это отсутствие необходимости в использовании специальных устройств. Во-вторых, это сведение пусковых токов до минимума и пускового момента далее М пуск до максимума. Это двигатели небольшой мощности, у которых при подключении напрямую к электросети статорных обмоток, образующимися пусковыми токами не вызывается перегрев, способный вывести технику из строя. И оно тем меньше, чем меньше мощность устройства. Поэтому во время запуска образующийся свободный ток быстро затухает, и им можно пренебречь.
Учитывая то, что электроснабжение традиционно осуществляется путём доставки потребителям переменного тока, понятно стремление к созданию электромашин, работающих на поставляемой электроэнергии.
В частности, переменный ток активно используется в асинхронных электродвигателях, нашедших широкое применение во многих областях деятельности человека. Особого внимания заслуживает асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, который в силу ряда причин занял прочные позиции в применении.
Способы пуска асинхронного двигателя [Примечания GATE]
Какие существуют способы пуска асинхронного двигателя?
Существует необходимость контролировать большие токи во время запуска асинхронного двигателя, поскольку они могут нанести вред ближайшим нагрузкам, поэтому мы должны принять подходящие методы запуска асинхронного двигателя, чтобы уменьшить высокие пусковые токи. Но пока двигатель работает на номинальной скорости, с этими пусковыми токами проблем нет, поскольку двигатель достигает номинальной скорости, возникает скольжение и ток ротора уменьшается. Ниже приведены наиболее часто используемые методы пуска асинхронного двигателя.
- Прямой пуск в режиме онлайн
- Пуск сопротивлением/реактивным сопротивлением статора
- Пускатель с автотрансформатором
- Пускатель звезда-треугольник
- Контроль сопротивления ротора
Наряду с этим, мы обсудим, как изменяется пусковой момент двигателя методы, чтобы понять их, мы должны иметь базовые знания о крутящем моменте и текущем соотношении асинхронных двигателей.
Методы пуска асинхронного двигателя — прямой пуск
В этом методе пуска асинхронного двигателя мы не будем беспокоиться о падении напряжения, поскольку мы используем этот метод пуска двигателей малой мощности (до 5 л.с.). Но у него есть некоторые основные функции, такие как защита от отсутствия напряжения, защита от перегрузки по току и изолятор для обслуживания асинхронного двигателя. Мы можем использовать этот метод для справедливой оценки оборудования, используя недавно разработанные устройства, такие как быстродействующий АВР (автоматический регулятор напряжения).
Во время пуска крутящий момент равен
Где
P cu – потери в меди ротора, при пусковом скольжении равные 1, а при пуске потери в меди ротора равны
Где
I 2.St2 – ток по фазам ротора, но когда ротор находится в состоянии покоя, он равен току короткого замыкания на фазу I SC .
⇒ I 2.St = I SC
⇒ T st ∝ I 2 SC
При работе асинхронного двигателя с полной нагрузкой крутящий момент составляет )
здесь
- s f – скольжение при полной нагрузке,
- I f – ток ротора при полной нагрузке.
⇒ T F ∝ I 2 F /S F
⇒ T ST /T F = (I SC /I F = (I SC /I .0031 f ) 2 s f
В этом методе пуска асинхронного двигателя мы подключаем внешний реостат последовательно с каждой фазой статора, чтобы уменьшить напряжение на статоре в x раз (x<1 ).
Следовательно, ток статора также уменьшается во столько же раз. Использование дросселей может повлиять на рабочий коэффициент мощности, что также может повлиять на пусковой момент двигателя. Следовательно, реакторы менее предпочтительны. Этот метод пуска асинхронного двигателя не подходит для машин большой мощности.
Используя реактивное сопротивление или сопротивление статора, пусковой ток I SC можно уменьшить в x раз до xI SC .
⇒T st ∝ (xI SC ) 2
⇒T st ∝ x 2 (I SC ) 2
⇒T st /T f = x 2 (I SC /I f ) 2 s f
Методы пуска асинхронного двигателя – автотрансформаторный стартер
Этот способ пуска асинхронного двигателя предпочтительнее для асинхронных двигателей большой мощности. Регулируя обвязки, автотрансформатор может снизить напряжение в пределах от 50 до 70 процентов.
Этот метод запуска эффективен, но дорог.
При пуске ток в обмотке ротора xI SC , Значит, уменьшается в x раз.
⇒T st /T f = x 2 (ISC/If) 2 s f
Если пренебречь током холостого хода автотрансформатора, то пофазная входная и выходная мощности автотрансформатора равны.
⇒V 1 I 1 = xI SC xV 1
I 1 = x 2 I SC (x<1)
Here
I 1 is ток от питающей сети до автотрансформатора.
Методы пуска асинхронного двигателя —
Пуск звезда-треугольник Этот метод пуска асинхронного двигателя подходит для статора асинхронного двигателя, обмотка которого предназначена для соединения треугольником в рабочем состоянии. Это простой пускатель, для которого требуется трехполюсный двухпозиционный переключатель (T.P.D.T). Первоначально обмотка статора преобразуется в звезду с помощью переключателя TPDT, следовательно, напряжение на каждой фазе статора уменьшается в 1/√3 раза, следовательно, ток короткого замыкания ротора также уменьшается во столько же раз.
.
⇒ T ST /T F = 1/3 (I SC /I F ) 2 S F
. Как правило, асинхронные двигатели с номинальным напряжением более 3,3 кВ имеют статор, соединенный звездой, для снижения требований к изоляции. Следовательно, этот метод не будет применим для таких конструкций.
Методы пуска асинхронного двигателя —
Контроль сопротивления ротора Среди методов пуска асинхронного двигателя это лучший метод пуска, но он очень редко используется в обычных приложениях, так как предполагает обширную конструкцию, подверженную регулярному ремонту и техническому обслуживанию. В этом методе номинальное значение напряжения может быть приложено к статору, но, тем не менее, мы можем управлять I SC с помощью реостатов, подключенных к обмотке ротора асинхронного двигателя с контактными кольцами. Дополнительным преимуществом является то, что мы можем улучшить пусковой момент двигателя.
5 Методы пуска асинхронного двигателя: DOL, звезда-треугольник и др.
Существует четыре метода пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Это прямой пуск (DOL), сопротивление статора, автотрансформатор и пуск звезда-треугольник, в то время как для асинхронного двигателя с контактными кольцами мы предпочитаем пуск с сопротивлением ротора.
Теперь вы можете подумать, что асинхронный двигатель запускается самостоятельно, тогда зачем нам нужны методы запуска асинхронного двигателя? Верно? Не волнуйтесь, потому что эта статья рассеет все ваши сомнения относительно асинхронного двигателя и способов его запуска. Итак, продолжайте читать до конца.
Содержание
- Зачем нужны методы запуска асинхронных двигателей?
- Каковы эти методы запуска асинхронных двигателей?
- Пускатель прямого пуска
- Пуск с первичным сопротивлением
- Пускатель с автотрансформатором
- Пускатель со звездой-треугольником
- Пускатель с сопротивлением ротора
Зачем нужны методы пуска асинхронного двигателя?
Асинхронный двигатель, вид изнутри При подаче трехфазного переменного тока на асинхронный двигатель создается вращающееся магнитное поле.
Это поле связано с проводниками ротора и создает крутящий момент для ротора. Таким образом запускается асинхронный двигатель. Но этот процесс требует высокого пускового тока от сети переменного тока. Итак, в чем проблема?
Потребность в большом токе для конкретной нагрузки может привести к серьезным перепадам напряжения в системе распределения переменного тока. Это также влияет на другие электрические нагрузки, подключенные к той же системе. Он может даже сжечь обмотки двигателя. В крайних случаях это может привести к полному отключению электроэнергии.
Но мы легко можем избежать этой проблемы, если ограничим пусковой ток асинхронного двигателя. Таким образом, используя методы запуска асинхронных двигателей, мы можем снизить пусковой ток до безопасного значения.
Какие существуют методы запуска асинхронных двигателей?
Все методы пуска асинхронных двигателей используют стартер для ограничения пускового тока до безопасного значения. Таким образом, для асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором эти пускатели могут быть одним из следующих:
- Прямой пускатель (DOL)
- Первичный пускатель или пускатель сопротивления статора
- Пускатель с автотрансформатором
- Пускатель звезда-треугольник
Для асинхронных двигателей с контактными кольцами мы используем более эффективный пускатель:
- Стартер сопротивления ротора
Давайте обсудим каждый из этих методов более подробно.
Пускатель прямого пуска
Это наиболее экономичный метод запуска маломощных асинхронных двигателей (т. е. до 1,5 кВт). Этот пускатель подает полное напряжение на асинхронный двигатель. Следовательно, через обмотки двигателя протекает номинальный ток полной нагрузки.
Прямой пускательРазве это не противоречиво? Выше мы говорили, что необходимо ограничивать пусковой ток, а этот пускатель вообще не подавляет пусковой ток? Итак, здесь нужно понимать, что этот метод ограничен двигателями с низким номиналом.
Требуемый пусковой ток для этих двигателей находится в допустимых пределах и не вызывает высокого провала напряжения в сети. Следовательно, нет проблем с подачей полного номинального напряжения на клеммы двигателя.
Защита
Этот пускатель состоит из схемы защиты от перенапряжения, пониженного напряжения и тепловой защиты. Так, при наличии каких-либо колебаний схема управления отключает двигатель от сети переменного тока. Таким образом, защищая асинхронный двигатель.
Преимущества
- Самый экономичный стартер.
- Обеспечивает высокий пусковой момент.
- Не требуют каких-либо специальных мер для запуска двигателя.
Недостатки
- Подходит только для маломощных асинхронных двигателей.
- В обмотках двигателя возникает сильноточная нагрузка.
Пуск с первичным сопротивлением
Пусковое сопротивление с первичным сопротивлениемВ этом методе резисторы используются для создания падения напряжения и, следовательно, уменьшения пускового тока двигателя. Каждый вывод статора состоит из переменного резистора, включенного последовательно с ним.
Итак, при пуске в цепи присутствует полное сопротивление. Это вызывает падение напряжения, и поэтому на клеммах двигателя появляется пониженное напряжение. Резистор постепенно отключается по мере того, как двигатель набирает скорость.
Когда двигатель достигает полной скорости, все сопротивления отключаются, и на клеммах двигателя появляется номинальное напряжение.
Таким образом, с этим стартером пусковой ток и пусковой момент уменьшаются в квадратном отношении.
Преимущества
- Обеспечивает плавный разгон двигателя.
- Этот метод обеспечивает более высокий коэффициент мощности при запуске.
- Для маломощных нагрузок этот метод дешевле, чем автотрансформаторный пускатель.
Недостатки
- Резисторы рассеивают тепло.
- При переменных нагрузках регулировка напряжения этим методом непроста.
Пускатель с автотрансформатором
Целью всех методов пуска асинхронных двигателей является снижение пускового напряжения и, следовательно, пускового тока. В этом методе эту работу выполняет автотрансформатор. Автотрансформатор состоит из постукиваний в точках 50, 60 и 80%. Таким образом, вначале на клеммах двигателя появляется небольшая часть полного номинального напряжения.
Пускатель с автотрансформатором Выбор пониженного напряжения снижает пусковой ток двигателя.
По мере того, как асинхронный двигатель набирает скорость, механизм переключает отводы, чтобы увеличить приложенное напряжение.
Когда асинхронный двигатель достигает полной скорости, он окончательно отключает автотрансформатор от цепи, и, таким образом, на клеммах двигателя появляется номинальное напряжение.
Таким образом, с помощью этого метода линейный ток и пусковой момент уменьшаются в квадратном отношении.
Преимущества
- Этот метод управления скоростью применим как для двигателей, соединенных звездой, так и для двигателей, соединенных треугольником.
- Внутренние потери пускателя малы.
- Дает более высокий крутящий момент при пуске.
- Подходит для длительного пуска.
Недостатки
- Низкий пусковой коэффициент мощности.
- Его стоимость выше.
Пускатель «звезда-треугольник»
Этот метод позволяет снизить напряжение за счет физической перенастройки обмоток пускателя.
Так, при пуске обмотки соединены в звезду, а по мере достижения асинхронным двигателем полных оборотов механизм переключает цепь на обмотки, соединенные треугольником.
Обмотки, соединенные звездой, снижают напряжение до 57,7 % линейного напряжения. Следовательно, при пониженном напряжении пусковой ток уменьшается, и двигатель безопасно запускается.
Когда двигатель достигает полной скорости, переключающий переключатель отключает обмотки, соединенные звездой, от основного питания и снова подключает обмотки, соединенные треугольником. Обмотки, соединенные треугольником, не снижают напряжения и обеспечивают полное междуфазное напряжение на клеммах двигателя.
Этот метод снижает пусковой ток и пусковой момент в 1/3 раза.
Преимущества
- Этот метод дешевый, эффективный и действенный.
- Подходит для высоких инерционных нагрузок.
- Не требует переключателей ответвлений и, следовательно, снижает потери тепла.
Недостатки
- Этот метод подходит только для двигателей, соединенных треугольником.
- Снижение напряжения фиксировано и не имеет гибкости.
Пускатель с сопротивлением ротора
Пускатель с сопротивлением ротораОписанные выше методы пуска асинхронных двигателей подходят для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Значит ли это, что мы не можем использовать их для асинхронного двигателя с контактными кольцами?
Ну, все эти методы запуска асинхронного двигателя могут запустить асинхронный двигатель с контактными кольцами. Но вместо них пуск ротора с сопротивлением дает больше преимуществ. Этот метод требует переменного внешнего сопротивления в каждой фазе цепи ротора.
Рабочий
Двигатель запускается при номинальном напряжении на клеммах. Высокое сопротивление ротора снижает пусковой ток, но увеличивает пусковой момент. По мере того, как асинхронный двигатель набирает скорость, сопротивления постепенно отключаются от цепи.
