Пуск в ход синхронного двигателя

Синхронный двигатель не имеет пускового момента. И это обстоятельство в значительной мере усложняет задачу пуска.

Для создания синхронного вращающего момента необходимо, чтобы поле ротора и синхронно вращающееся поле статора было взаимно неподвижны, т.е. чтобы ротор вращался синхронно с полем статора. Если ротор привести во вращение с частотой вращения, близкой к синхронной, и на обмотку возбуждения подать напряжение, то двигатель может втянуться в синхронизм. В настоящее время применяются следующие методы пуска в ход синхронных двигателей:

1. Асинхронный пуск;

2. Частотный пуск от отдельного генератора;

3. При помощи вспомогательного асинхронного двигателя;

4. Метод точной синхронизации.

Наибольшее распространение на практике получил асинхронный пycк синхронного двигателя, сущность которого заключается в следующем.

· На обмотку статора подают полное или пониженное напряжение сети.

· Обмотку возбуждения замыкают на активное сопротивление, в 10-15 раз большее, чем собственное сопротивление обмотки, так как в последней при пуске могут индуктироваться большие напряжения, опасные для обслуживающего персонала и изоляции обмотки.

· Под действием асинхронных моментов, обусловленных взаимодействием поля статора с токами в пусковой (демпферной) обмотке, а также с вихревыми токами в стали ротора, двигатель придет во вращение.

· При достижении частоты вращения, близкой к синхронной, обмотку возбуждения переключают на постоянное напряжение и двигатель втягивается в синхронизм.

В последнее время при условии легкого пуска (при отсутствии нагрузки на валу двигателя) стали применять способ асинхронного пуска с приключенным возбуждением. В этом случае двигатель сам автоматически впадает в синхронизм при достижении частоты вращения близкой к синхронной, так как ток в обмотке возбуждения возрастает постепенно при разгоне двигателя.

Для асинхронного пуска очень важно иметь на роторе специальную пусковую (демпферную) обмотку. Двигатели небольшой мощности обычно не имеют такой обмотки, но они могут разогнаться за счет вихревых токов в роторе. Двигатель может втянуться в синхронизм также под действием синхронного реактивного момента.

О приближении частоты вращения двигателя к синхронной можно судить по амперметрам, включенным в цепь статора, стрелки которых вблизи синхронизма будут колебаться с частотой скольжения.

После приключения обмотки возбуждения к источнику постоянного тока необходимо установить минимальный ток статора, регулируя ток обмотки возбуждения. Схема соединений синхронного двигателя при асинхронном пуске представлена на рис. 12.1.

U – образные характеристики синхронного двигателя

U – образные характеристики синхронного двигателя представляют собой зависимости тока статора и коэффициента мощности от тока возбуждения при постоянном моменте (мощности) на валу двигателя

при М= const, U ₁ = const.

U – образные характеристики синхронного двигателя снимают при холостом ходе: Р ₂ = 0 и при .

В качестве нагрузки двигателя обычно в лабораторных условиях используется механически соединенный с ним генератор постоянного тока.

U – образные характеристики синхронного двигателя снимают в следующей последовательности:

· Снятие U – образных характеристик удобнее начинать с максимального тока возбуждения , соответствующего , где – номинальное значение тока статора.

· Постепенно уменьшая ток возбуждения, записывают показания приборов. Диапазон изменения возбуждения выбирают таким, чтобы ток статора не превышал .

· При этом желательно фиксировать точку, где ток статора минимальный.

· Измерение активной мощности трехфазного тока может производиться как по схеме двух ваттметров, так и с помощью серийных измерительных комплектов (рис.12.1).

· Результаты измерений записывают в табл. 12.1, 12.2.

Таблица 12.1

U - образные характеристики при Р ₂ = 0