Самозапуск двигателей

Самозапуск - это процесс восстановления нормальной работы двигателей после кратковременного отключения питающего источника.

Рассмотрим самозапуск асинхронных двигателей. При самозапуске значение остаточного напряжения на шинах или на зажимах двигателей должно быть таким, чтобы вращающий момент превышал момент сопротивления приводного механизма. В режиме самозапуска может участвовать только часть двигателей. Для этого определяют допустимое количество и суммарную мощность неотключенных электродвигателей, при работе которых обеспечивается остаточное напряжение.

Самозапуск считают успешным, если при пониженном питающем напряжении агрегат достиг нормальной частоты вращения и нагрев обмоток не превышает допустимого.

Для рассмотрения процесса самозапуска предлагаются схемы (рис.5.3, а, б). Остаточное напряжение при самозапуске определяется по выражению (5.5). Следовательно, между напряжением и при самозапуске должно соблюдаться соотношение:

. (5.7)

Зная минимально допустимое напряжение при самозапуске можно определить допустимое значение неотключаемой мощности двигателей.

Сопротивление двигателя в момент самозапуска:

, (5.8)

где - базисная мощность;

- номинальное питающее напряжение двигателя;

- базисное напряжение;

- расчетная мощность двигателя при номинальном напряжении и скольжении, соответствующем моменту самозапуска.

Приняв в соотношении (5.7) знак равенства и подставив в него (5.8), получим:

. (5.9)

Мощность самозапуска можно определить по номинальной мощности двигателя:

, (5.10)

где - кратность тока двигателя при скольжении , соответствующем началу самозапуска;

- номинальные и КПД двигателя.

Величина определяется выражением:

, (5.11)

где - кратность пускового тока.

Приравняв правые части выражений (5.9) и (5.10), можно получить выражение для определения допустимого значения неотключаемой мощности двигателя.

Неотключаемую мощность электроприемников согласно схемы рис. 5.3, а, б можно рассчитать по формуле:

. (5.12)

Минимально допустимое напряжение на зажимах двигателей определяется из условия возможности осуществления самозапуска следующим образом:

· для механизмов с постоянным моментом сопротивления

; (5.13)

· для механизмов с вентиляторной характеристикой момента сопротивления ( )

, (5.13,а)

где , - минимальный и максимальный моменты вращения.

Самозапуск для синхронных двигателей возможен, если при восстановлении напряжения после кратковременного перерыва синхронные двигатели не выпали из синхронизма.

При расчете самозапуска синхронных двигателей решают следующие задачи:

à проверяют влияние самозапуска на нормальную работу других приемников, подключенных к шинам;

à определяют необходимое остаточное напряжение на зажимах двигателя;

à находят величину момента двигателя, необходимого для надежного втягивания в синхронизм.

В зависимости от состава нагрузки в узле допускается снижение напряжения на его шинах во время самозапуска синхронных двигателей в пределах (0,75 ¸ 0,9) .

Для проверки возможности самозапуска необходимо сопоставить средний асинхронный момент с моментом сопротивления.

Характеристику асинхронного момента можно определить с помощью выражения:

(5.14)

Индуктивные сопротивления , постоянные времени контуров - паспортные данные синхронного двигателя.

В тех случаях, когда самозапуск неосуществим, можно применять автоматическую ресинхронизацию двигателя. Вхождение в синхронизм должно обеспечиваться действием форсировки возбуждения.

Время перерыва питания, в течение которого двигатель не выпадает из синхронизма, можно оценить приближенно:

, (5.15)

где - инерционная постоянная агрегата, с;

- максимальный электромагнитный момент;

- номинальный момент сопротивления.

Среднее критическое скольжение , с которого после подачи возбуждения под действием входного момента обеспечивается вхождение двигателя в синхронизм, можно рассчитать по формуле:

, (5.16)

где - кратность тока возбуждения при ресинхронизации, при отсутствии форсировки = 1.