Электрооборудование нефтяной и газовой промышленности - Блантер С.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Сопротивление первой ступени реостата выбирается таким, чтобы значение возросшего момента было равно М\. Это условие будет выполнено, если характеристика, соответствующая новому значению сопротивления якорной цепи, пройдет через точки «о и Ь'. После замыкания первой ступени двигатель бу-
148
дет работать на новой реостатной характеристике, его угловая скорость начнет возрастать, а ток ротора и момент будут уменьшаться.
Таким образом, постепенно выводя секции пускового резистора контакторами К2 и КЗ, переводят двигатель с одной пусковой характеристики на другую до выхода на естественную характеристику в точке а"'.
Число ступеней пускового реостата обычно принимается 2—3. Момент переключения принимают на 10—25% больше
максимального значения момента статического сопротивления при пуске.
Для уменьшения числа ступеней пускового реостата при пуске асинхронного двигателя применяют параллельное включение в цепь ротора индуктивных и активных сопротивлений. В начальный момент пуска двигателя при большой частоте тока в роторе индуктивное сопротивление дросселя, шунтирующего активное сопротивление, относительно велико, поэтому большая часть тока ротора будет проходить через активное сопротивление, которое и определит силу пускового тока и момент. По мере разгона двигателя частота тока в роторе и соответственно индуктивное сопротивление дросселя будут уменьшаться, вследствие чего большая часть тока ротора начнет проходить через обмотку дросселя. В конце ускорения при частоте тока ротора 2—5 Гц индуктивное сопротивление дросселя станет незначительным и почти весь ток будет проходить через дроссель, имеющий малое активное сопротивление. Подобные
149
Схемы пуска применяются в станциях управления двигателями буровых лебедок, они подробно описаны в гл. 7.
Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором проще по устройству и обслуживанию, дешевле и надежнее в работе, чем двигатели с фазным ротором. Поэтому всюду, где это возможно, применяют короткозамкпутые двигатели.
Наиболее простым способом пуска короткозамкнутого двигателя является включение обмотки его статора непосредственно в сеть, на номинальное напряжение обмотки статора. Такой пуск, называемый прямым, широко применяется в нефтяной и газовой промышленности.
Современные короткозамкнутые асинхронные двигатели по величине возникающих при пуске электродинамических усилий и по условиям нагрева обмоток допускают прямой пуск. Поэтому прямой пуск всегда возможен, когда сеть достаточно мощна и пусковые токи двигателей не вызывают недопустимо больших потерь напряжения в сети (не более 10—12%). Асинхронные короткозамкнутые двигатели имеют неблагоприятные пусковые характеристики: потребляют из сети значительный ток, но развивают относительно небольшой пусковой момент. Это объясняется тем, что при пуске двигателя коэффициент мощности его весьма низок, незначительна при этом и активная составляющая тока, а следовательно, и пропорциональный ей момент двигателя.
Пусковые качества асинхронных короткозамкнутых двигателей характеризуются коэффициентом качества пуска, представляющим собой отношение кратности пускового момента MJMn к кратности пускового тока IJIn:
у= MJM» . (3.48)
Іп/Ін
Эта величина для двигателей различных типов и мощностей колеблется примерно в пределах 0,15—0,25. Для увеличения этого соотношения короткозамкнутые двигатели изготовляют с ротором, имеющим глубокие пазы и узкие высокие стержни или двойную клетку. Обычно у глубокопазного двигателя у = 0,27—0,33, а у двигателя с двойной клеткой у = 0,36—0,5. Номинальные КПД и коэффициент мощности глубокопазных и двухклеточных двигателей примерно на 0,01 ниже, чем у двигателей нормального исполнения (с одной клеткой).
Если по условиям потери напряжения в сети прямой пуск короткозамкнутого двигателя невозможен, применяют один из способов пуска при пониженном напряжении. Вначале разгон происходит при пониженном напряжении; после того как частота вращения двигателя достигнет установившейся величины, подают полное напряжение.
В случае пуска при пониженном напряжении пропорционально квадрату напряжения на зажимах обмотки статора дви-
150
гателя понижается также пусковой момент, что является недостатком пуска при пониженном напряжении. Эти способы применимы в том случае, если возможен пуск двигателя на холостом ходу или под неполной нагрузкой. Пуск при пониженном напряжении необходим чаще всего для мощных двигателей высокого напряжения.
Иногда мощность асинхронного короткозамкнутого двигателя ненамного отличается от мощности питающего трансформатора или генератора переменного тока. В этом случае необходимо определить предельную мощность асинхронного короткозамкнутого двигателя, подключаемого к трансформатору или генератору. При этом учитывают влияние следующих факторов:
механическое воздействие пусковых токов на обмотки трансформатора (или генератора);
потери напряжения в обмотках трансформатора (или генератора) и в питающей двигатель сети, приводящие к снижению пускового и максимального моментов двигателя.
