+7 (812) 385-03-04
ViberWhatsAppTelegram +7 (921) 368-66-78

Работа устройств плавного пуска электродвигателей

Асинхронные электродвигатели переменного тока представляют собой электрические механизмы, роторы которых вращаются с частотой отличной от частоты вращения магнитного поля, которое создается током обмоток статора. Асинхронные электродвигатели являются наиболее распространенными в различных производствах и являются основными механизмами для преобразования электрической энергии в механическую. Основными достоинствами асинхронных двигателей переменного тока являются сравнительная простота устройства и изготовления, а также отсутствие непосредственных электрических контактов ротора с неподвижной частью двигателей. Недостатком таких двигателей являются значительный пусковой ток.

Отличительной чертой работающих с полной нагрузкой трехфазных асинхронных электродвигателей является достижение высокого до 95-96% КПД, это очень высокий КПД для электрических и различных механических устройств и механизмов. Другой отличительной чертой является значительное снижение КПД при уменьшении нагрузки на двигатель, особенно при уменьшении нагрузки ниже половины номинальной нагрузки.

Рациональное потребление электроэнергии асинхронными электродвигателями с пониженными нагрузками обеспечивается либо изменением скорости вращения двигателя, либо с применением устройств плавного пуска. Устройства плавного пуска электродвигателей предыдущего поколения после разгона двигателя сохраняли полную электропроводность и двигатель продолжал работать также как и напрямую подключенный к питающей сети. В тоже время при пониженных нагрузках и подаче полного напряжении асинхронные двигатели получают избыточный ток намагничивания, однако при организации непрерывного контроля нагрузок и соответствующего изменения напряжения двигатели экономят часть подающей энергии и снижают потери, при этом снижается протекающий через обмотки двигателя ток и потребляемая мощность тока (как известно пропорциональная напряжению и току) снижается, а КПД двигателей возрастает.

Основу современных устройств плавного пуска асинхронных двигателей составляет система управляемых электронных диодов — тиристеров. Принцип действия устройств плавного пуска с применением тиристеров заключается в том, что они открываются при подаче управляющего импульса и закрывается при «переходе тока через ноль» и среднее напряжение тока на выходе будет изменяться в зависимости от времени задержки тиристеров. Принцип регулирования подачи напряжения при этом заключается в том, что при закрытых тиристерах электрический ток в обмотках двигателей отсутствует, не происходит потребление мощности и ротор двигателей в эти моменты работает по инерции.

Как известно обмотки двигателей представляют собой активно-индуктивную нагрузку, активная часть сопротивления которой зависит только от их температуры, а реактивное индуктивное сопротивление находится в зависимости от нагрузки на роторе двигателей. Величина реактивного сопротивление обратно пропорциональная моменту нагрузки и влияет на фазовый сдвиг между напряжением и током. Другими словами измерив фазовый сдвиг, можно определить величину фактической нагрузки и ее отношение к номинальной и соответственно снижение напряжения пропорционально величине снижения нагрузки приведет к соответствующему уменьшению реактивной индуктивной части сопротивления.

Как расчеты, так и практическая эксплуатация трехфазных асинхронных двигателей показывает, что если бы они работали во всевозможных режимах с максимальным КПД, то экономия потребляемой электроэнергии могла бы составить до 40%. Используя для мгновенного определения нагрузки на валу двигателя и при ее снижении обеспечивает снижение подаваемого напряжения и работу двигателя с максимальным КПД.