Avviamento di un motore a rotore avvolto

Le proprietà di avviamento del motore asincrono dipendono dalle caratteristiche del suo design, in particolare dal dispositivo del rotore.

L'avviamento di un motore a induzione è accompagnato da un processo transitorio della macchina, associato al passaggio del rotore da uno stato di riposo ad uno stato di rotazione uniforme, in cui la coppia del motore bilancia il momento delle forze di resistenza su l'albero della macchina.

Quando si avvia un motore asincrono, si verifica un aumento del consumo di energia elettrica dalla rete di alimentazione, che viene spesa non solo per superare la coppia frenante applicata all'albero e coprire le perdite nel motore asincrono stesso, ma anche per comunicare una certa cinetica energia alle maglie mobili dell'unità di produzione. Pertanto, all'avvio, il motore a induzione deve sviluppare una coppia maggiore.

Per un motore a induzione con rotore, la coppia di avviamento corrispondente allo scorrimento con n = 1 dipende dalle resistenze attive delle resistenze regolabili introdotte nel circuito del rotore.

Riso. 1.Avvio di un motore asincrono trifase con un rotore avvolto: a - grafici della dipendenza dalla coppia di un motore con un rotore avvolto dallo slittamento a varie resistenze attive dei resistori nel circuito del rotore, b - un circuito per collegare resistori e chiudere i contatti per accelerazione al circuito del rotore.

Quindi, con contatti di accelerazione chiusi U1, U2, ad es. quando si avvia un motore a induzione con un cortocircuito di anelli collettori, la coppia di avviamento iniziale Mn1 = (0,5 -1,0) Mnom e la corrente di avviamento iniziale Azn = ( 4,5 - 7) Aznom e altri.

Una piccola coppia di avviamento di un motore elettrico asincrono con rotore avvolto può essere insufficiente per azionare un'unità di produzione e la sua successiva accelerazione, e una corrente di avviamento significativa porterà ad un aumento del riscaldamento degli avvolgimenti del motore, che ne limita la frequenza di commutazione, e nelle reti con bassa potenza porta a una caduta di tensione temporanea indesiderabile per il funzionamento di altri ricevitori. Queste circostanze possono essere la ragione che preclude l'uso di motori a induzione a rotore avvolto con una grande corrente di avviamento per azionare meccanismi di lavoro.

L'introduzione di resistenze regolabili nel circuito del rotore del motore, chiamate resistenze di avviamento, non solo riduce la corrente iniziale di avviamento, ma allo stesso tempo aumenta la coppia iniziale di avviamento, che può raggiungere la coppia massima Mmax (orig. 1, a, curva 3), se lo scorrimento critico del motore a rotore avvolto in fase

skr = (R2' + Rd') / (X1 + X2′) = 1,

dove Rd' — resistenza attiva del resistore nella fase dell'avvolgimento del rotore del motore, ridotta alla fase dell'avvolgimento dello statore.Aumentare ulteriormente la resistenza attiva del resistore di avviamento non è pratico, poiché porta ad un indebolimento della coppia di avviamento iniziale e all'uscita dal punto di coppia massima nella regione di scorrimento s> 1, che esclude la possibilità di accelerare il rotore.

La resistenza attiva richiesta dei resistori per avviare un motore a rotore di fase è determinata in base ai requisiti di avviamento, che possono essere leggeri quando Mn = (0,1 — 0,4) Mnom, normali se Mn — (0,5 — 0,75) Mn e severi a Mn ≥ io.

Per mantenere una coppia sufficientemente elevata con un motore a rotore avvolto in fase durante l'accelerazione di un'unità di produzione, al fine di ridurre la durata del processo transitorio e ridurre il riscaldamento del motore, è necessario ridurre gradualmente la resistenza attiva delle resistenze di avviamento. Variazione ammissibile della coppia durante l'accelerazione M (t) determinata dalle condizioni elettriche e meccaniche che limitano il limite di coppia di picco M> 0,85 Mmax, il momento di commutazione M2 >> Ms (Fig. 2), nonché l'accelerazione.

Riso. 2. Caratteristiche di avviamento di un motore asincrono trifase a rotore avvolto

L'inclusione delle resistenze di avviamento è assicurata dalla successiva inclusione degli acceleratori Y1, Y2, rispettivamente, agli istanti t1, t2, conteggiati dal momento dell'avviamento del motore, quando durante l'accelerazione la coppia M diventa uguale al momento di commutazione M2. Pertanto, durante l'intero avviamento, tutte le coppie di picco sono le stesse e tutte le coppie di commutazione sono uguali tra loro.

Poiché la coppia e la corrente del motore asincrono con rotore avvolto sono reciprocamente correlate, è possibile impostare il limite di corrente di picco durante l'accelerazione del rotore I1 = (1,5 — 2,5) Aznom e la corrente di commutazione Az2, che dovrebbe garantire il momento di commutazione M2 > M.° C.

La disconnessione dei motori asincroni con rotore avvolto dalla rete di alimentazione viene sempre eseguita con un cortocircuito del circuito del rotore per evitare la comparsa di sovratensioni nelle fasi dell'avvolgimento dello statore, che possono superare la tensione nominale di queste fasi di 3 - 4 volte, se il circuito del rotore è aperto nel momento in cui il motore si ferma.

Riso. 3. Schema di collegamento degli avvolgimenti del motore con un rotore di fase: a - alla rete elettrica, b - rotore, c - sulla morsettiera.

Riso. 4. Avviamento del motore con un rotore di fase: a - circuito di commutazione, b - caratteristiche meccaniche