Двигателей напряжением

Ток возбуждения /„ имеет относительно небольшое значение. Для двигателей мощностью от 5 до 100 кВт он равен примерно (0,05 — 0,02) /ном- Поэтому при расчетах им часто пренебрегают, считая, что при номинальной нагрузке /„ ном = /ном. Для двигателей последовательного возбуждения при любых нагрузках /я = /.

Если производить пуск двигателя без пускового реостата (г - 0), то начальный пусковой ток будет ограничиваться лишь небольшим сопротивлением якоря, например для двигателей мощностью от 5 до 100 кВт окажется в 10-30 раз больше номинального1. Такой ток недопустим прежде всего по условиям коммутации двигателя, так как при этом возникает недопустимо интенсивное искрение под щетками. Кроме того, при таком токе двигатель развивает слишком большой начальный пусковой момент, который может привести к недопустимым ускорениям и поломке механизмов. Пуск двигателя без пускового реостата при питании от сети относительно небольшой мощности сопровождается снижением напряжения сети, что ухудшает условия работы других потребителей.

Б. Пуск асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. В большинстве случаев применяется прямой пуск двигателей с коротко-замкнутым ротором. Такой пуск исключительно прост и быстр. Необходим лишь простейший коммутирующий аппарат, например рубильник, или для двигателя высокого напряжения - масляный выключатель. При прямом пуске двигателя кратность пускового тока высока, примерно 5,5-7 (для двигателей мощностью 0,6-100 кВт с синхронной частотой вращения 750—3000 об/мин). Такой кратковременный пусковой ток относительно безопасен для двигателя, но вызывает изменение напряжения в сети, что может неблагоприятно сказаться на других потребителях энергии, присоединенных к той же распределительной сети. По этим причинам номинальная мощность ясинхронных двигателей, пускаемых прямым включением, зависит от мощности распределительной сети. В мощных сетях промышленных предприятий возможен прямой пуск двигателей с короткозамкнутым ротором мощностью до 1000 кВт и даже выше, но во многих случаях эта мощность не должна превышать 100 кВт.

У двигателей мощностью до 2000 кВт при токе замыкания, на землю /3, превышающем 10 А, устанавливают токовую защиту от замыканий одной фазы па землю. У более мощных двигателей такую защиту устанавливают при /3^5 А. Защита действует на отключение без выдержки времени и комплектуется из трансформатора тока нулевой последовательности, токового реле РТ-40, промежуточного и указательного реле.

Насосы-дозаторы — поршневые, с электроприводом от асинхронных двигателей мощностью от 0,27 до 3 кВт, 380 В.

Номинальное скольжение SH ( 21) для двигателей мощностью свыше 100 кВт лежит в пределах от 1,5 до 3% (меньшие скольжения относятся к двигателям большей мощности). Таким образом, асинхронные двигатели обладают жесткой естественной

Барабанные контроллеры могут коммутировать силовые цепи двигателей мощностью до 45 кВт при постоянном токе и до 75 кВт при переменном токе. Устройство такого контроллера поясняет 9.2, а.

Частота вращения, об/мин Воздушный зазор, мм, для двигателей мощностью кВт (ориентировочно)

Особое внимание уделено прочности короткозамкнутых обмоток ротора. Обмотки ротора для двигателей мощностью до 630 кВт выполняют литыми из алюминиевых сплавов, от 630 кВт и выше — из медных стержней и медных короткозамкнутых колец. На короткозамккутых кольцах установлены бандажные кольца из немагнитной стали. Для ряда двигателей одноклеточные обмотки ротора выполнены из стержней трапециевидного сечения ( 53), прижатых на концах к боковым стенкам паза встречными клиньями. Бандажные кольца из немагнитной стали защищают медные кольца и стержни от действия центробежной силы.

лее массовых машин — асинхронных двигателей мощностью от 0,6 до 100 кВт —серия А и АО. Затем единая серия была продлена для диапазона мощностей от 100 до 1000 кВт —серия А и АК. В области синхронных машин были разработаны генераторы мощностью от 12 до 75 кВт —серия ЕС, а также генераторы и двигатели мощностью от 100 до 800 кВт —серия СГ и СД. Единая серия П машин (двигателей и генераторов) постоянного тока мощностью от 0,3 до 200 кВт была создана в середине пятидесятых годов; затем серия была продлена для диапазона мощностей от 200 до 1400 кВт.

Машины этих серий обладают высокими технико-экономическими показателями, находящимися на уровне современных серий ведущих зарубежных фирм. Новые серии разработаны с учетом международных норм-рекомендаций МЭК. и СЭВ. В области асинхронных двигателей разработка серий проводилась всеми странами — членами СЭВ в соответствии с согласованными общими рекомендациями по унифицированной увязке установочных размеров со шкалой мощностей. Создание единых серий машин является ярким свидетельством преимуществ плановой социалистической экономики и единой технической политики не только в нашей стране, но и в масштабах содружества социалистических стран. Заканчивается разработка единой для всех стран —членов СЭВ серии AI асинхронных двигателей мощностью от 0,04 до 315 кВт, которая по своим габаритным, энергетическим и электромеханическим характеристикам, а также по уровню вибраций и шума будет соответствовать перспективному мировому уровню в области асинхронных двигателей.

Пуск переключением обмотки статора двигателя со звезды на треугольник может быть применен в случаях, когда выведены все шесть концов обмотки статора и двигатель нормально работает с соединением обмотки статора в треугольник. При пуске обмотка статора включается в звезду, а при достижении нормальной частоты вращения переключается в треугольник. Этот способ ранее широко применялся при пуске двигателей напряжением до 1 000 В, однако с увеличением мощности сетей потерял свое прежнее значение.

Для пуска асинхронных короткозамкнутых двигателей напряжением до 1 000 В мощностью до 75 кВт применяют магнитные пускатели.

Пуск асинхронных короткозамкнутых двигателей напряжением до 1 000 В мощностью более 75 кВт осуществляется контакторами переменного тока; двигатели напряжением более 1 000 В запускаются контакторами, а при малой частоте пусков— масляными выключателями.

Для небольших синхронных двигателей напряжением до 1000 В защита статорных цепей принципиально одинакова с защитой короткозамкнутых асинхронных двигателей.

Для пуака асинхронных короткозамкнутых двигателей напряжением до 1000 В, мощностью до 75 кВт применяют магнитные пускатели.

Пуск асинхронных короткозамкнутых двигателей напряжением до 1000 В мощностью более 75 кВт осуществляется контакторами переменного тока; двигатели напряжением более 1000 В запускаются контакторами, а при малой частоте пусков — масляными выключателями.

Для небольших синхронных двигателей напряжением до 1000 В защита статорных цепей принципиально одинакова с защитой короткозамкнутых асинхронных двигателей.

Обмоточные провода марки ПЭВВП предназначены для изготовления обмоток, укладываемых в закрытые пазы протяжкой, и применяются для двигателей напряжением 380 В при рабочей температуре до +70 °С.

Особенности выбора местоположения РП. Оптимальное положение РП будет не в центре нагрузок, получающих питание от него, поскольку это приводит к обратным потокам энергии, вызывающим увеличение расхода проводникового материала и потерь электроэнергии ( 6.7, б). Обычно РП смещено к наибольшей нагрузке и располагается ближе к источнику питания ( 6.7, о). Выбор места РП в первую очередь определяется наличием двигателей напряжением выше 1 кВ (компрессорные, насосные, воздуходувные и т. п.) и электротехнологических установок, например электропечей с трансформаторами. Если от РП питаются только цеховые ТП, то местоположение РП выбирается на генеральном плане по возможности смещенным от центра нагрузок в сторону источника питания и согласовывается с генеральным проектировщиком. Если по условиям среды нельзя сделать встроенное или пристроенное распределительное устройство, например из-за взрывоопасности, то сооружается отдельно стоящее РП.

Для пуска асинхронных короткозамкнутых двигателей напряжением до 1000 В, мощностью до 75 кВт используют магнитные пускатели — нереверсивные или реверсивные. Пускатель реверсивный в отличие от нереверсивного имеет два контактора и позволяет управлять реверсом двигателя, т.е. его пуском в двух направлениях вращения. В реверсивных пускателях применена механическая блокировка, исключающая одновременное включение обоих контакторов. На 31 показана схема соединений реверсивного магнитного пускателя, позволяющего автоматически пускать, останавливать, а также изменять направление вращения асинхронного двигателя. Основными элементами в данной схеме являются два трехполюсных контактора В — "вперед" и Н — "назад", каждый из которых снабжен замыкающим вспомогательным контактом для шунтирования соответствующей пусковой кнопки. Для защиты двигателя от перегрузки в главную цепь его включены нагревательные элементы тепловых реле РТ1 и РТ2, защита от короткого замыкания осуществляется предохранителями /7.

тепловых электростанциях — мельницы, дробилки и т. п.), защита может действовать на отключение или сигнал и разгрузку. Защиту выполняют действующей на отключение в тех случаях, когда перегрузка не может быть устранена без остановки механизма, или при отсутствии постоянного обслуживающего персонала. При работе защиты на разгрузку она иногда выполняется так, что в случае, если перегрузка не исчезла, защита с большей выдержкой времени действует на отключение. Защита от перегрузок выполняется органами различного типа. Наиболее просто она осуществляется органом тока с зависимой или независимой характеристикой выдержки времени, включаемым на фазный ток. Несколько более сложно защита выполняется с использованием электротепловых реле и температурных органов (см., например, [77]). Электротепловыми называются реле, работа которых основана на использовании выделенного тепла при прохождении электрического тока. В качестве рабочих элементов этих реле применяются обычно биметаллические пластинки. К температурным органам относятся, в частности, полупроводниковые датчики, позисторы, встраиваемые внутрь защищаемого двигателя, в лобовые части обмотки статора. В общем случае рассматриваемые реле и органы должны были бы лучше осуществлять защиту от перегрузок, чем электрические органы. Однако защиты с электротепловыми реле для двигателей напряжением больше 1 кВ перестали использовать в отечественной практике еще с 30-х годов. Это определяется рядом соображений: