Режимы работы синхронного двигателя и частотного преобразователя
Работа электродвигателя от частотного преобразователя
Поскольку синхронный двигатель имеет в синхронном режиме одну рабочую скорость, то пуск этих двигателей осуществляется в асинхронном режиме. Для этого в конструкции ротора предусмотрена короткозамкнутая обмотка, конструкция которой аналогична клетке ротора асинхронного короткозамкнутого двигателя. В синхронных двигателях с частотой вращения 3000 мин ротор имеет массивную конструкцию и пусковой клеткой является само тело ротора. При разгоне до под синхронной скорости двигатель работает как асинхронный короткозамкнутый с механической характеристикой 2. По достижении под синхронной скорости (точка а), которая должна быть не менее 0,95, в обмотку возб. подается постоянный ток, и двигатель втягивается в синхронизм, переходя на работу в точке б, соответствующей синхронному режиму.
При работе в установившемся режиме с синхронной скоростью ток в пусковой клетке не протекает. Пусковая клетка ротора рассчитывается на кратковременный режим работы, и длительная (свыше 20...30 с) работа в асинхронном режиме недопустима.
Кроме обеспечения режима пуска пусковая клетка играет роль демпферной обмотки, стабилизируя переходные процессы при работе двигателя в синхронном режиме.
Синхронные двигатели промышленного назначения имеют электромагнитное возб. от независимого источника постоянного тока, в качестве которого используются: генераторы постоянного тока GE (возб.), которые могут располагаться на одном валу с синхронным двигателем или приводиться во вращение отдельным двигателем Мт (рис. 3.28, а), тиристорные управляемые выпрямители UZ, которые могут получать питание от промышленной сети либо от специального генератора переменного тока GE, располагаемого на одном валу с синхронным двигателем. В последнем случае полупроводниковые выпрямители UZ и VS находятся на роторе синхронной машины (система с вращающимися выпрямителями), вследствие чего не требуются щеток и колец для подвода тока к обмотке возб., т. е. синхронная машина становится бесконтактной.
Во время разгона, когда двигатель работает в асинхронном режиме, частотный преобразователь может быть подключен к обмотке ротора при снятом напряжении воз. (схема с глухо-подключенным возб.), а может быть отключен от обмотки возб. контактором КМ. В последнем случае обмотка возб.замыкается на резистор R или накоротко. Оставлять концы обмотки возб. во время разгона разомкнутыми нельзя, так как в обмотке при больших скольжениях наводится значительная ЭДС скольжения.
При использовании в качестве возб. тиристорного преобразователя частоты или вращающихся выпрямителей во время пуска обмотка возб. закорачивается через шунтирующие тиристоры К5.
Рассмотрим схему на рис. 3.28, в. При пуске двигателя в асинхронном режиме напряжение тиристорного преобразователя UZ равно нулю. В обмотке возб. индуцирует переменная ЭДС скольжения, под действием которой через стабилитроны VD открываются вспомогательные тиристоры VS', и обмотка возб. закорачивается на разрядный резистор R. Когда двигатель достигает под-синхронной скорости, ЭДС скольжения становится малой, стабилитроны запираются и тиристоры VS отключают разрядный резистор, после чего в обмотку возб. подается, постоянный ток от преобразователя UZ.
В последние годы получили распространение возб., встроенные в конструкцию синхронной машины (см. рис. 3.28, г). Возб. состоит из синхронного генератора GE, ротор которого расположен на валу синхронного двигателя М, неуправляемого выпрямителя, вспомогательных тиристоров VS и разрядных резисторов R2 и R3, также размещенных на валу синхронного двигателя. Регулирование тока возб. производится изменением тока возб. частотного преобразователя - генератора GE. По достижении подсинхронной скорости цепи, шунтирующие обмотку возб., размыкаются и в обмотку подается постоянный ток, после чего двигатель втягивается в синхронизм, его скорость достигает синхронной, и в дальнейшем он работает в синхронном режиме.
Информация взята с сайта www.artesk.ru (ООО "Евроредуктор" )
