Схемы пуска трехфазных АД в однофазном режиме.

Наиболее простыми являются схемы включения в однофаз­ную сеть с напряжением U_С, в которых в качестве пусковых элементов используются пусковой резистор R_n, либо пусковой конденсатор С_n (рис. 3.27).

Такие элементы позволяют изменить угол сдвига тока пус­ковой обмотки в сравнении с током рабочей обмотки.

Отметим, что обмотки U (U1-U2) и W (W1-W2) являются рабочими, а обмотка V(V1-V2) — пусковой.

Пуск двигателя осуществляется путем подачи напряжения сети U_С на рабочие обмотки и одновременным нажатием на пусковую кнопку S_n, которую отпускают по завершении пуска.

Рис. 3.27. Схемы включения АД с пусковыми элементами: а — резистором R_n;

б — конденсатором С_n

Это обеспечивает на период пуска создание эллиптическо­го поля двигателя, при котором его пусковой момент больше нуля. Разогнавшись до установившейся скорости, двигатель в таких схемах работает в дальнейшем с пульсирующим полем. Для него остаются обязательными ограничения по нагрузке, о которых упоминалось выше.

Резистор или конденсатор обеспечивают в пусковой об­мотке V(V1-V2) сдвиг ее тока по отношению к току в рабочей обмотке на угол в пределах до 90 градусов. Величина этого угла зависит от соотношения параметров пусковой обмотки (ее активного и индуктивного сопротивлений) и резистора или конденсатора.

Величину пускового резистора можно выбрать исходя из условия равенства токов пусковой и рабочей обмоток:

I_П=I_P

Пусковой ток двигателя равен номинальному, умноженно­му на кратность пускового тока (обычно в пределах от 5 до 7 для двигателей единых серий). Номинальный ток приводится в паспорте АД, а кратность тока — в каталоге. Эти величины можно также рассчитать по формулам, приведенным в первой главе.

На рис. 3.28 представлены векторные диаграммы напря­жения сети, токов рабочей и пусковой обмоток. При R_П = 0 угол между токами пусковой и рабочей обмоток равен 0.

Включение резистора приводит к сдвигу вектора тока пус­ковой обмотки по отношению к вектору тока рабочей обмот­ки на угол ψ_R:

ψ_R= φ_P – φ_П

Рис.3.28. Векторные диаграммы напряжения сети и токов пусковой и рабочей обмоток

При включении конденсатор может в зависимости от вели­чины его емкости компенсировать:

1) часть реактивной мощности пусковой обмотки;

2) полностью компенсировать требующуюся для создания поля реактивную мощность;

3) перекомпенсировать реактивную мощность, т. е. двига­тель с таким конденсатором не только покрывает свои по­требности в реактивной мощности, но отдает ее избыток в сеть, является источником реактивной мощности; на практике третий случай не используется, поскольку связан с большими токами.

При определенном соотношении параметров конденсато­ра и обмотки угол между векторами токов может быть равен 90 градусов, как это показано на рис. 3.28,6.

Последнему случаю при пуске будет соответствовать кру­говое поле, при котором тормозной момент отсутствует. Этот случай благоприятен с точки зрения успешного пуска двигате­ля, однако ток пусковой обмотки и в рабочем режиме достига­ет значительных величин, а при размыкании цепи конденсато­ра после завершения пуска поле двигателя вновь становится пульсирующим, а двигатель по мощности используется лишь наполовину.

На практике указанные схемы в силу их малой эффективно­сти применяются редко. Наиболее широко используют схемы с постоянным включением последовательно с пусковой обмот­кой рабочего конденсатора, к которому в период пуска парал­лельно подключают так называемый пусковой конденсатор, емкость которого превышает емкость рабочего в 2-3 раза. Такие схемы обеспечивают необходимый пусковой момент, эллиптическое поле двигателя и лучшее его использование по мощности.