www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе 

Динамо-машины  Нагревание и охлаждение 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 [ 37 ] 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92


о ол 0,5 1 г S ю го so

Г пс 3-57. Приближенные кривые зариси-мости s,

После того как по расчетным точкам построены кривые 1\, со5ф; х\; s; V = /(2). определяются номинальные величины, соответствующие номинальной мощности на валу Pin (рис. 3-54).

Расчетным путем можно также определить кратность максимального вращающего момента по соотношению

которое получается гз равенства

124 2

Н М =

чЭдесь критическое скольжение

S.. =

г 1см- (13)];

~ приведенный ток ротора, рассчитанный по формулам пп. 1-3 для скольжения s ; н s берутся из построенных кривых.

3-19. Пуск в ход

а) Общие замечания. Вопросы, связанные с пуском в ход электрических двигателей, имеют большое практическое значение. При их разрешении приходится считаться с условиями работы сети, к которой приключается двигатель, и с требованиями, которые предъявляются к электропри-.эбду. Под электроприводом понимает-оя ycTpoiicTBo, состоящее из электродвигателя вместе с относящейся к нему аппаратурой и предназначенное дйя приведения во вращение рабочее!

Рис. 3-58. Схема пуска а ход трехфазного асинхронного двигателя с контактными кольцами (РМ-рабочая машина).

машины (какого-либо станка, насоса, вентилятора, экскаватора, прокатного стана, конвейера и др.).

Для оценки пусковых свойств электродвигателя установлены следующие основные показатели:

1) начальный пусковой ток / или его кратность / ац ;

2) начальный пусковой момент М или его кратность M JM,

Кроме того, в ряде случаев имеет значение продолжительность разбега двигателя вместе с приводимым им во вращение механизмом и иногда плавность разбега.

б) Двигатели с контактными кольцами. Двигатели с контактными кольцами Пускаются в ход при помощи реостата, включаемого в роторную цепь и называемого пусковым. Соответствующая схема приведена на рис. 3-58.

По формуле (3-134), подставив в нее 2 + а вместо г2 , можно найти зависимость Л/ = /(г,), где Гз- сопротивление обмотки ротора, а - переменное сопротивление пускового реостата (оба сопротивления приведены к обмотке статора). Эта зависимость представлена на рис. 3-59. Она пока-


Рис. 3-59. Зависимость нач.чльного вращающего момента от активного сопротивления роторной цепи.



зывает, что при увеличении начальный момент Af 3, сначала возрастает и достигает максимума при значении Гд --л: -[см. (3-131), где вместо

нужно взять-f-Гд и принять s,( = l] и затем падает. Одновременно с возрастанием Л1 з при увеличении г будет уменьшаться Z вместе с уменьшением гнач f - (3-128), где г нужно заменить через г--г и взять 5=1]. С физической стороны это будет ясно, если мы обратимся к выражению (3-113), полученному согласно закону электромагнитных сил. Оно показывает, что момент зависит не только от 1, но и от cos фа (см. также рис. 3-42).

На рис. 3-60 показано изменение вращающего момента при выключении ступеней пускового реостата за время разбега двигателя.

Двигатель с контактными кольцами, пускаемый в ход при помощи пускового реостата, обладает хорошими пусковыми характеристиками. Здесь за все время разбега мы можем иметь большой пусковой момент и тем самым сократить время разбега. При этом пусковой ток имеет относительно небольшое значение и, следовательно, приключение двигателя к электрической сети, особенно маломощной, не будет вызывать резких изменений режима ее работы.

Пусковые реостаты изготовляются из проволоки или ленты, обычно намотанной в виде спирали на фарфоровые столбики. Для проволоки или ленты берут металл повышенного


Рис. 3-60. Кривые М = f (s) при различны.ч сопротивлениях -j- г роторной цепи (зигзагообразная линия соответствует изменению пускового момента при выключении ступеней реостата во время разбега двигателя).

удельного сопротивления (нихром, фехраль и др.), обладающий высокой износоустойчивостью, и иногда железо или чугун. Такие реостаты имеют воздушное охлаждение, если они предназначаются для частых пусков в ход, или масляное охлаждение. В последнем случае спирали помещаются в ба gt;-ке с маслом. Переключение ступеней реостата, присоединенных к контактам, помещенным на доске из изоляционного материала, производится пти помощи ручки, скользящей по кбн-тактам.

Применяются также жидкостные пусковые реостаты, состоящие обычно из бака с содовым раствором и пластин, опускаемых в бак. Пластины соединяются со щетками, наложенными па контактные кольца.

Следует иметь в виду, что пусковые реостаты рассчитываются на кратковременную нагрузку, и поэтому их ступени нельзя оставлять на долгое время под током во избежание чрезмерного нагрева.

Иногда двигатели с контактными кольцами снабжаются приспособлением, позволяющим замкнуть кольца накоротко, когда выведен весь реостат, и прн этом поднять щетки.Гаким образом, устраняются потери на трение щеток о кольца и электрические потери в их переходных контактах. В последние годы от таких приспособлений отказываются, так как их применение удорожает двигатель и усложняет уход за ним.

При пуске в ход двигателя с контактными кольцами нужно до включения рубильника или масляного выключателя убедиться в том, что весь реостат введен в цепь ротора. После включения надо пусковое сопротивление выводить постепенно, чтобы стрелка амперметра, который должен быть включен в цепь статора, не отклонялась дальше допустимого значения.

в) Короткозамкнутые двигатели. Короткозамкнутые двигатели обычно пускаются в ход путем непосредственного включения их в сеть. Такие двигатели выполняются, как отмечалось, с роторной обмоткой в виде беличьей клетки.

Круглые пазы на роторе и соответствующие им круглые медные стержни в настоящее время применяются толь-



ко для малых машин, причем и для таких машин более часто применяется алюминиевая клетка, полученная путем заливки пазов расплавленным алюминием. В малых машинах сопротивление Г2 получается относительно большим, поэтому здесь и при круглых пазах создается достаточный момент Л1нач. Что касается начального пускового тока, то в случае малых машин он обычно не имеет большого значения.

Для короткозамкнутых машин с алюминиевой обмоткой мощностью свыше 2-3 квг пазам ротора придается форма, показанная на рис. 3-20,6 S и г, причем прн больших мощностях ( gt;20-30 кет) применяются тем более глубокие пазы, чем больше мощность машины.

При мощности свыше 120-150 кет на роторе применяются узкие глубокие пазы (при ширине паза 5-6 м.я и глубине его до 50-55 мм). В них закладываются узкие высокие медные стержни. Такой паз вместе с заложенным в него стержнем показан на рис. 3-61. Здесь же приведена примерная картина поля пазового рассеяния.

Применение глубоких пазов на роторе улучшает пусковые характеристики короткозамкнутых двигателей, что вытекает из следующих рассуждений.

Представим себе, что стержень по высоте разделен на большое число слоев. Нижние слои сцепляются с большим числом индукционных линий, чем верхние слои. Поэтому их индуктивное сопротивление больше, чем верхних слоев. При большой частоте тока I h = s\\ (например, при 5=1) индуктивное сопротивление отдельных слоев значительно больше их активного сопротивления, вслед-, ствие чего распределение тока по слоям будет определяться в основном их индуктивными сопротивлениями. На рнс. 3-61 справа показано примерное распределение плотности тока А (имеется в виду действующее значение тока) по сечению стержня при /2 = /i. Мы видим, что ток в стержне вытесняется к открытию паза. Пло-щадь сечения его используется не полностью. Вследствие этого увеличивается активное сопротивление обмотки 7-2, что приводит К повышению начального пускового момента. Началь-


Рис. 3-61. Глубокий паз с узким высоким стержнем и распределение плотности тока по высоте стержня.

ный пусковой ток при этом уменьшается, но сравнительно мало, так как из-за вытеснения тока в стержне несколько уменьшается х.2. Уменьшение X2s = 2j{.s\\L2 при больших скольжениях вызвано тем, что площадь, через которую проходят трубки поля пазового рассеяния, становится меньше (они в основном проходят, как показано на рис. 3-61, в верхней части паза); при этом уменьшается магнитная проводимость для них и, следовательно, индуктивность рассеяния L.

По мере возрастания скорости вращения частота /г уменьшается и при номинальной скорости вращения имеет небольшое значение. Ток при этом практически распределяется равномерно по всему сечению стержня, так как его распределение теперь будет определяться в основном активными сопротивлениями отдельных слоев, на которые мы мысленно подразделили стержень. Следовательно Гг автоматически уменьшится.

На рис. 3-62 представлены пусковые

М / г/ Ч

характеристики и -у-]{п для короткозамкнутого двигателя с глубокими пазами на роторе (здесь вместо абсолютных значений тока статора / и вращающего момента М взяты их отношения к номинальным значениям 1 и М

что является более показательным). Для таких двигателей обычно полу-

чают

нач 1 о 1с laquo;ач

= 1,2-- 1,5 при -==4,5-6.

При менее глубоких пазах, которые применяются при алюминиевой клетке для двигателей небольшой и средней



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 [ 37 ] 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92