Тиристорные пускатели электродвигателей

August 7, 2013 by admin Комментировать »

Сочетание малого коэффициента мощности двигателя и большого угла задержки включения при использовании тиристорных пускателей приво-

Хотя в асинхронных двигателях коэффициент мощности при включении и имеет обычно небольшую величину, формы токов и напряжений в них при использовании тиристорных пускателей подобны приведенным на Рис. 10.8 и Рис. 10.9. При прямом включении асинхронного двигателя в сеть в начальный момент ток через него оказывается в 5—6 раз больше, чем даже при максимальной нагрузке. Этот бросок тока способен вызвать «проседание» напряжения в цепи питания двигателя, и, если к ней подключено еще какое-либо оборудование, может произойти нарушение его работы. Даже лампы накаливания на секунду-другую могут потухнуть. Тиристорные пускатели способствуют уменьшению этих неприятностей, но ценой снижения начального момента вращения двигателя. Момент вращения пропорционален квадрату тока через двигатель, так что снижение этого тока на 50% от номинального значения приведет к снижению вращающего момента в 4 раза. Однако множество механизмов, например вентиляторов и насосов, способны стартовать и при пониженном вращающем моменте. Если исключить потери на трение, они требуют увеличения вращающего момента пропорционально квадрату скорости вращения.

Рис. 10.9. Графики напряжений и тока одной фазы в схеме трехфазного ключа при угле задержки включения 120°и коэффициенте мощности 0.8

дит к большому падению напряжения питания. Более того, содержание гармоник в потребляемом из сети токе может превысить допустимые пределы. Одним решением для обеих этих проблем является использование конденсаторов для коррекции коэффициента мощности. Их подключают к одному или нескольким последовательно включенным в шины питания дросселям. При этом не только повышается коэффициент мощности, но и фильтруются гармоники потребляемого тока. Для поддержания напряжения питания в приемлемых пределах эти конденсаторы делают коммутируемыми. Если емкости конденсаторов достаточно для обеспечения нужного напряжения питания при пусковом токе, то при нормальной работе двигателя во избежание чрезмерного повышения напряжения питания эти конденсаторы должны быть отключены.

Тиристорные пускатели обычно работают при токе, минимально достаточном для получения требуемого момента вращения. Достоинство этих стартеров состоит в возможности плавного увеличения тока до требуемого значения, что исключает резкие броски тока и «проседание» напряжения в питающей сети. Незначительное плавное снижение яркости свечения ламп накаливания, включенных в цепь питания электродвигателя, намного менее заметно, чем внезапное их погасание.

На Рис. 10.10 приведены пусковые характеристики асинхронного двигателя для привода центрифуги мощностью 2500 л. с. Ток линейно увеличивается от нуля до 400% от номинального значения за время 20 с. Вал двигателя начинает вращаться при токе около 350% и затем начинает ускоряться. Кривая 4 на Рис. 10.10 отображает «чистый» момент вращения, идущий на ускорение и равный разнице между развиваемым мотором моментом вращения и моментом вращения, отбираемым нагрузкой.

На Рис. 10.11 приведены графики изменения тока и скорости при пуске этого двигателя.

Вопреки здравому смыслу при использовании уменьшенного пускового тока мотор подвергается большим температурным воздействиям, чем при прямом включении его в сеть. Интеграл frdt оказывается больше из-за увеличенного времени выхода на рабочий режим, хотя ток и меньше. Это значение необходимо сравнить с пределом, указываемым производителем. При этом следует проявлять осторожность, так как до тех пор, пока вал двигателя не начнет вращаться, существенного отвода тепла от двигателя не происходит.

Тиристорные стартеры не только исключают броски тока в питающей сети. Еще одно их достоинство состоит в исключении ударных нагрузок на вал и на связанное с ним оборудование при включении с плавно нарастающим током. Программное управление током мотора способно обеспечить практически постоянное значение момента вращения, передаваемого на нагрузку в процессе выхода мотора на рабочий режим, что является важ-

1                 — Ток

2                 — Вращающий моментдвигателя

3                 — Вращающий моментнагрузки

4                 — Вращающий момент, идущий

на ускорение вращения

Рис. 10.10. Пусковые характеристики асинхронного двигателя для центробежного насоса мощностью2500л. c., конструкция С по классификации Nema, напряжепие питания 4160 В

Рис. 10.11. Графики изменения тока и скорости при пуске двигателя

ным требованием при использовании в качестве нагрузки центрифуг и другого подобного оборудования. Как вариант, программа может обеспечить и постоянное ускорение, т. e. линейную зависимость скорости вращения вала от времени при запуске.

Источник: Сукер К. Силовая электроника. Руководство разработчика. — М.: Издательский дом «Додэка-ХХI, 2008. — 252 c.: ил. (Серия «Силовая электроника»).

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты