Построение механической характеристики по каталожным данным двигателя

Уравнение (3.11) удобно для анализа механических характеристик, но для расчетов оно не совсем удобно. Поэтому при расчетах график механической характеристики разбивают на два участка — рабочая ветвь считается линейной и рассчитывается по формуле Клосса

Это уравнение используется при расчете механической характеристики по каталожным данным.

Критическое скольжение рассчитывается по паспортным данным дви.

гателя:

Второй участок (пусковая ветвь) считается неустойчивым режимом. Рассчитывается по формуле Гейлера

где Задаваясь значениями скольжения от единицы до нуля, по этим выражениям строится график механической характеристики двигателя.

Пуск асинхронного двигателя

При изучении возможных способов пуска асинхронных двигателей необходимо учитывать следующие основные условия [5]:

• 1) двигатель должен развивать пусковой момент больше момента сопротивления па валу машины, т. е. М_пуск> М_тр;
• 2) величина пускового тока ограничивается допустимым током обмоток двигателя и сети, т. е. /_пуск < /_Л0П;
• 3) схема пуска должна быть по возможности простой, а количество и стоимость пусковых устройств — малыми.

При пуске в первичной (обмотках статора) и вторичной (обмотках ротора) цепях выделяется тепловая энергия, равная кинетической энергии приводимых во вращение масс. Поэтому, чтобы двигатель не перегрелся от значительных пусковых токов, пуск должен быть выполнен быстро.

Наиболее простым способом пуска двигателя с короткозамкнутым ротором является включение обмотки его статора непосредственно в сеть, на номинальное напряжение. Такой способ называется прямым (рис. 3.6).

Рис. 3.6. Прямой способ пуска.

При этом способе пуска пусковой ток двигателя превышает номинальный в несколько раз:

Современные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором проектируются с таким расчетом, что они могут выдерживать прямой пуск. Поэтому прямой пуск всегда возможен, если сеть достаточно мощная и пусковые токи двигателей не вызывают недопустимо больших падений напряжения в сети (не более 10%), т. е. AU_C^_H/U_H <0,1.

Современные энергетические сети обычно имеют такие мощности, что в подавляющем большинстве случаев позволяют осуществлять прямой пуск асинхронных двигателей. Поэтому нормальным способом пуска двигателей с короткозамкнутым ротором является прямой пуск.

Условие, при котором двигатель успешно запускается.

где М_тр — момент трогания машины; М_изб — избыточный момент.

Разделив обе части уравнения на номинальный момент двигателя М_н, получим Обозначим:

Х_тр для некоторых машин представлен в справочниках. Для центробежных насосов Х._г] = 0,3−0,5.

Практикой установлено, что двигатель запускается легко при А,_изб = = 0,75−0,9.

Для маломощных сетей характерны большие потери напряжения при пуске. В момент пуска двигатель находится в состоянии короткого замыкания (рис. 3.7).

Рис. 3.7. Схема подключения двигателя.

где 2_тр, 2_Л, 2_Д — соответственно, кажущиеся (полные) сопротивления короткого замыкания трансформатора, линии и двигателя (одной фазы).

AU= /_пуск (2_Тр + 2_Л) — потери напряжения в трансформаторе и линии при пуске; t/д = /_Пуск²д ^— напряжение на обмотках статора при пуске двигателя.

Тогда U = U_x- ?/дИли AU%=^— -100% — относительные потери напря;

U1.

жения при пуске, или

Таким образом, фактические относительные потери напряжения в сети будут равны.

Из этого выражения видно, что потери напряжения при пуске двигателя в маломощной сети зависят только от сопротивлений линии, трансформатора, двигателя.

Фактические относительные потери не должны быть больше допустимых:

При наличии осветительных приемников Д[/_доп% = 10%. Если двигатель работает в сети один, Д[/_доп% = 20%. Потери напряжения подсчитываются из условия возможности запуска самого пускаемого двигателя при падении напряжения. При работе с другими двигателями Д?/_доп% = 10%. Допустимое падение напряжения подсчитывается из условия устойчивой работы уже работающих двигателей.