Что проверить при пуске асинхронного двигателя

Пуск электродвигателя

9 сентября 2021 г. 11:10

Первый пробный пуск смонтированного электродвигателя производится после окончаний наладочных работ по настройке схемы управления и после испытания неподвижной машины. Для установления полной исправности и надежности двигателя желательно предварительно испытать его в режиме холостого хода при отсоединенном механизме и редукторе. Пробный пуск без механизма обусловливается, как правило, не проверкой исправности двигателя, а необходимостью произвести настройку схемы управления.

В практике наладочных работ принято предварительно испытывать без механизмом все крупные и средние двигатели постоянного тока, синхронные и асинхронные двигатели с фазным ротором, а также двигатели приводов, имеющих тяжелый запуск (насосы, компрессоры). Пуск двигателя без нагрузки или с механизмом должен быть тщательно подготовлен и произведен с максимальной осторожностью.

Подготовка пробного пуска. Перед подачей на схему рабочего напряжения должны быть выполнены следующие подготовительные операции:

осмотр внутренней части машины для проверки положения щеток, отсутствия посторонних предметов, контроля соединений между обмотками и др.

проверка состояния подшипников и наличия в них масла

проверка надежности заземления корпуса машины

проверка свободного хода ротора электродвигателя

реле максимальной защиты временно устанавливаются на ток срабатывания, не превышающий 200% номинального тока двигателя

при ступенчатом пуске реле ускорения временно исключается из схемы

мегомметром проверяется изоляция силовых цепей

в цепь обмоток включается амперметр для контроля пусковых токов.

Следует предусмотреть аварийное снятие напряжения в случае отказа действия схемы управления. Для этого рекомендуется обеспечить быстрое отключение автомата ввода.
В некоторых случаях необходимо предусмотреть возможность осуществления электрического или механического торможения.
Необходимо принять меры защиты персонала: установить ограждения, вывесить плакаты, пользоваться резиновым ковриком, перчатками и т. п.

Первое включение электродвигателя производится толчком продолжительностью 1-2 сек. Двигатель разгоняется и тормозится на выбеге. При толчке двигателя проверяются: а) направление вращения; б) состояние ходовой части; в) величина пускового тока и надежность действия отключающих устройств; г) действие максимальной защиты и других элементов схемы управления.

Толчок двигателя целесообразно повторить 2-3 раза, постепенно увеличивая длительность включения.
Кратковременное включение и разгон до полной скорости. Убедившись в надежности пусковых устройств и исправности механической части, можно произвести включение двигателя на более продолжительное время. Двигатель разгоняется и достигает установившейся скорости вращения, соответствующей введенному пусковому сопротивлению. Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором при этом разгоняются полностью, а синхронные – входят в синхронизм. После достижения установившейся скорости двигатель отключается.

За время включения двигателя нужно убедиться в хорошем состоянии ходовой части: отсутствии вибрации, у машин постоянного тока оценивается коммутация щеток. Если состояние двигателя и работа схемы управления оказывается стабильными, производятся повторные включения. В дальнейшем ходе испытаний двигателей, для которых схемой управления предусмотрено регулирование скорости вращения, проверяется их работа на повышенных скоростях.

Длительное включение двигателя и обкатка совместно с механизмом. При удовлетворительных результатах пробных пусков двигатель включается на 20-30 мин. Проверяется нагревание подшипников, обмоток и железа. За это время детали даже небольшой машины не успевают нагреться до установившейся температуры, но по характеру ее нарастания можно судить, нет ли в какой-либо части машины избыточного выделения тепла. Повреждение обмоток машины проявляется также характерным запахом горелой изоляции, который во многих случаях обнаруживается раньше, чем обмотка успевает заметно нагреться.

Если двигатель соединен с механизмом, работающим продолжительное время, например, с транспортером или вентилятором с закрытой задвижкой, то пуск и проверка его работы выполняются аналогично испытанию двигателя без механизма.

После пробного включения на 20-30 мин производится длительное включение двигателя с механизмом на обкатку. Обкатка, производимая в течение 8 ч или более служит для прошлифовки подвижных связей механизмов, определения слабых мест схемы управления и проверки электрооборудования на нагревание.

Узнайте условия проведения наладки станков, отправив запрос на [email protected]

Время выполнения запроса: 0,00334286689758 секунд.

Что проверить при пуске асинхронного двигателя

При приеме смонтированной электрической машины в эксплуатацию ее необходимо тщательно осмотреть, подтянуть крепежные детали. Машина, ее пускозащитная аппаратура и вспомогательное оборудование должны быть доступны для осмотра, ремонта и соответствовать условиям эксплуатации.

На электродвигателях и приводных, механизмах нужно стрелками указать направление вращения, проверить свободное вращение вала.

Аппаратуру управления следует располагать ближе к электрическим машинам в местах, удобных для об- служивания и ремонта. Если аппаратура управления находится вне видимости электропривода, то нужно установить дополнительную кнопочную станцию непосредственно у электродвигателя и обеспечить сигнализацию о предстоящем пуске механизма.

Для контроля напряжения на щитах должны быть установлены вольтметра или сигнальные лампы, а для наблюдения за режимом работы электрических машин —- амперметры.

У электрических машин переменного тока при их приемке в эксплуатацию необходимо измерить сопротивление изоляции между фазами и между фазами и корпусом. Для измерения используют мегомметр напряжением 500. 1000 В для машин с номинальным напряжением до 1000 В. Значение сопротивления изоляции обмоток должно быть не ниже 0,5 МОм. Сопротивление изоляции катушек аппаратов также должно составлять не менее 0,5 МОм.

Корпуса электрических машин заземляют. Причем заземляющие проводники размещают так, чтобы они были доступны для осмотра, и окрашивают в Отличительный цвет (обычно черный). Кроме того, создают надежный контакт заземляющих проводников с машиной. В местах, где возможны механические повреждения, проводники защищают.

Читать еще:  Вортекс истина какой двигатель

Перед пуском асинхронного двигателя определяют начала и концы фаз опытным путем. Наиболее простой способ индукционный. Сущность его заключается в следующем. Вначале, определив при помощи контрольной лампы или мегомметра начала и концы фаз, соединяют между собой два проводника, принадлежащие различным фазам. На две последовательно соединенные фазы подают переменное напряжение 127. 220 В, а к третьей фазе подключают , контрольную лампу или вольтметр. Если фазы подключены одноименными выводами, например «началами» или «концами», Напряжение на третьей фазе будет отсутствовать. Затем подключенную ранее к вольтметру или лампочке фазу меняют местами с одной из двух последовательно соединенных фаз и аналогично проводят маркировку третьей фазы

Прямой пуск асинхронного короткозамкнутого двигателя чрезвычайно гврост и заключается в замыкании пускового аппарата на сеть. При пуске короткозамкну- тых двигателей следует учитывать, что пусковой ток в 5. 7 раз превышает номинальный. Поэтому такие двигатели могут выдерживать максимально 3 пуска из холодного состояния с интервалом около одной минуты и 1 . 2 пуска при горячем состоянии.

Асинхронный двигатель е фазным ротором запускают при помощи пусковой аппаратуры, подключенной к цепи ротора. При этом рукоятку пускового реостата устанавливают в положение «Пуск», щетки опускают на контактные кольца при разомкнутом короткозамы- кающем устройстве. После включения коммутирующего аппарата двигатель начинает вращаться, после чего сопротивление реостата медленно выводят. Когда ротор достигнет номинальной частоты вращения, пуско

вой реостат полностью выводят. При этом щетки поднимаются и обмотка ротора автоматически закорачивается. После отключения электродвигателя рукоятку ,- пускового реостата устанавливают в положение «Пуск», для того чтобы подготовить электродвигатель к следующему пуску.

Как указывалось выше, при пуске асинхронного ко- роткозамкнутого двигателя пусковой ток может достигнуть 7-кратного значения по сравнению с номинальным. Поэтому при питании электродвигателя от источника малой мощности может произойти резкое снижение напряжения в сети, что вызовет ухудшение работы других потребителей, питающихся от этого же источника.

Для снижения значения пусковых токов асинхронных короткозам^нутых двигателей существует ряд способов пуска: пуск двигателя с переключением обмотки со звезды на треугольник (для двигателя, имеющего нормальное соединение обмотки в треугольник), автотрансформаторный пуск и пуск при помощи реактора.

Однако при этих «Способах пуска требуется дополнительная аппаратура, что приводит к некоторому усложнению и удорожанию электропривода.

При пуске асинхронных электродвигателей от резервных электростанций первым запускают двигатель с наиболее тяжелыми условиями пуска. Затем постепенно пускают остальные электродвигатели. При этом должны быть предусмотрены форсировка возбуждения генератора в период пуска электродвигателей И наличие регулятора скорости первичного двигателя генератора.

Смотрите также:

15.1. Асинхронный электродвигатель. Электропривод металлорежущих станков преобразует электрическую энергию в механическую.
В первый момент пуска двигателя, когда ротор еще неподвижен (S = l), электродвигатель развивает начальный пусковой момент Мп.

Одним из определяющих является необходимость пуска двигателей под нагрузкой.
В зависимости от типа обмотки ротора различают асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым или с фазным ротором.

. механизму работать при наивыгоднейших скоростях; он дает возможность значительно ускорить процессы пуска и изменения направления вращения.
Асинхронный двигатель (15.1) имеет алюминиевую или литую чугунную станину 10. . электрических соединений.

Присоединение электрических двигателей насосной станции к линии электропередачи осуществляется с помощью оборудования
напряжения, пуск разворотным асинхронным двигателем или синхронный частотный пуск от пускового агрегата меньшей мощности).

Асинхронные электродвигатели обладают высокой ‘перегрузочной способностью, определяемой отношением максимального момента к номинальному, т.е. ^ = 7″тах/Г„ом.
При использовании гидромуфты пуск двигателя можно производить без отключения трансмиссии.

. привод требовал лишь дополнительных расходов на новые двигатели и электрическую передачу
Асинхронные электродвигатели. При работе этих двигателей частота вращения
Пусковой цикл (два-три пуска) может быть повторен примерно через 1 ч после остановки.

. физик А. Йедлик также обнаружил явление самоусиления магнитного поля электрической машины во время ее пуска в том случае, если обмотки
Асинхронные электродвигатели. При работе этих двигателей частота вращения магнитного поля статора постоянна и зависит от.

Несколько способов пуска асинхронного двигателя

  1. Прямой пуск
  2. Пуск с понижением напряжения
  3. Соединение ротора с реостатом во время включения
  4. Запуск в ход однофазного мотора
  5. Применение сопротивления при пуске
  6. Использование конденсатора

Существуют требования, которым должен отвечать запуск асинхронного двигателя. Во-первых, это отсутствие необходимости в использовании специальных устройств. Во-вторых, это сведение пусковых токов до минимума и пускового момента (далее Мпуск) до максимума. Рассмотрим способы пуска асинхронного двигателя, удовлетворяющие выдвинутым требованиям.

Прямой пуск

Подразумевает подключение намоток статора к электросети без «посредников». Подходит моторам с короткозамкнутым ротором. Это двигатели небольшой мощности, у которых при подключении напрямую к электросети статорных обмоток, образующимися пусковыми токами не вызывается перегрев, способный вывести технику из строя.

В асинхронных двигателях соотношение индуктивности обмоток к их сопротивлению (L/R) небольшое. И оно тем меньше, чем меньше мощность устройства. Поэтому во время запуска образующийся свободный ток быстро затухает, и им можно пренебречь. Брать в учет будет только ту силу тока, которая установилась в результате переходного процесса.

Читать еще:  Голубоватый дым из выхлопной трубы на холодном двигателе

Ниже на рисунке (а) представлена схема магнитного пускателя, обозначенного буковой К. Технически это электромагнитный выключатель, часто применяемый при запуске электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Он необходим для автоматического разгона по естественной механической характеристике (обозначим М) от начала запуска (точка П) до момента, когда М станет равным моменту сопротивления (Мс).

На картинке (б) представлен график зависимости пускового тока от начального момента. Исходя из него, ускорение разгона равно разности абсцисс графиков М и М(с). В таком случае, если Мпуск будет меньше Мс, то разогнаться у электродвигателя не получится. Чтобы получить оптимальное для разгона значение Мпуск для мотора с короткозамкнутым ротором используйте формулу (коэффициент скольжения s равен единице):

Отношение Мпуск к номинальному (Мном) – это величина, определяемая как кратность начального момента. Обозначается kпм. Коэффициент для двигателей с короткозамкнутым ротором входит в диапазон от 1 до 1,8 и устанавливается ГОСТом.

Пример. Если kпм=1,4, а Мном=5000 Н*м, то прямой запуск должен начинаться с Мп = 7000 Н*м.

Внимание! Нельзя превышать установленные ГОСТом нормы. Это ведет к повышению активного сопротивления на вращающемся элементе мотора.

Прямой запуск двигателя обладает преимуществами:

  • Дешевизна;
  • Простота;
  • Минимальный нагрев обмоток при запуске.
  • Величина Мпуск составляет до 300% от Мном;
  • Пусковой ток составляет до 800% от номинального (смотрите графики снизу).

Даже с перечисленными недостатками прямой запуск остается наиболее предпочтительным для асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, т.к. обеспечивает высокие энергетические показатели.

Пуск с понижением напряжения

Подходит для запуска электродвигателя высокой мощности, но так же оптимален для аналогов средней, если напряжение в рабочей сети не позволяем разогнать мотор с помощью прямого пуска.

Для понижения напряжения существует три способа:

  1. Переключение намоток статора с треугольника (нормальная схема) на звезду (пусковая схема). Запуск начинается со звезды, а при достижении номинальной частоты происходит переключение на треугольник. При этом напряжение, питающее фазы статорных обмоток, падает в 1,73 раз. Это позволяет уменьшиться во столько же раз фазным токам, а линейные сокращаются втрое.
  2. Запуск с добавочным сопротивлением, приводящим к падению вольтажа на статорной обмотке (рисунок а). На момент пуска в электроцепь включают реакторы или резисторы (реактивное и активное сопротивление соответственно).
  3. Пуск с подключением через трансформатор понижающего типа с несколькими автоматически переключаемыми ступенями (рисунок б).

Главное преимущество – возможность разгона двигателя почти при том же напряжении, которое необходимо для нормальной работы. К недостаткам относится лишь падение Мп и Ммакс (максимальный момент). Эти величины прямо пропорционально зависят от напряжения: чем меньше Вольт, тем меньше моменты. Поэтому с нагрузкой мотор не запустится.

Соединение ротора с реостатом во время включения

Метод подходит для включения в работы моторов с фазным ротором. Если роторная цепь включает в себя реостат, то активное сопротивление повышается. При этом точка К на рисунке а ниже перемещается ближе к О и обозначается К`. Это не приводит к уменьшению Ммакс, зато обеспечивает повышение Мпуск. Вместе с этим критическое скольжение увеличивается, и зависимость момента от s смещается к зоне больших скольжений. Число же оборотов смещается в зону меньших вращательных частот (рисунки б и в).

Обычно реостат, используемый для пуска мотора, имеет от 3 до 6 ступеней (смотрите рисунок а ниже). Пусковое сопротивление плавно уменьшается, что обеспечивается большой Мпуск. Изначально мотор приводится в ход по четвертой характеристике, проиллюстрированной на рисунке б. Она соответствует сопротивлению запускающего реостата и обеспечивает максимальную пусковую мощность.

Вращающий момент (Мвр) уменьшается с ростом оборотов. При некотором минимальном значении необходимо отключить часть реостата, чтобы Мвр возрос снова до максимального (смотрите третью характеристику). Но обороты растут, поэтому Мвр снова уменьшается. Тогда отключается еще одна часть реостата, и начинается работа по второй характеристике. Когда реостат двигателя с фазным ротором отключают вовсе, пусковой процесс завершается. Мотор продолжает работу по характеристике 1.

Запуск в ход таким методом характеризуется изменением Мвр от максимального до минимального значения. Сопротивление в данном случае уменьшается ступенчато по ломаной кривой линии (выделена жирным на графике). Выключение частей реостата осуществляется автоматически или вручную.

Преимущество запуска электродвигателя с фазным ротором с использованием реостата заключается в возможности включать его при Мпуск, близком к Ммакс. Пусковые токи при этом минимальны. Изменение силы тока проиллюстрировано на рисунке в.

Недостатков хватает. Во-первых, это сложность включения. Во-вторых, это необходимость использования совсем не дешевых моторов с фазным ротором. Характер работы хуже, чем у аналогов с короткозамкнутым ротором при мощности одинакового значения – это третий минус. Это объясняет, почему электродвигатели с фазным ротором используют преимущественно в случае возникновения сложностей с запуском других двигателей.

Запуск в ход однофазного мотора

Для включения в работу асинхронного двигателя с питанием от однофазной сети используют вспомогательную намотку. Она должна лежать перпендикулярно относительно рабочей статорной намотки. Но для создания вращающегося магнитного поля необходимо соблюдение еще одного условия. Это сдвиг по фазе тока, протекающего по вспомогательной намотке, относительного тока, возникающего в рабочей обмотке.

Читать еще:  Выезд для запуска двигателя автомобиля

Для обеспечения сдвига фаз в момент подключения к однофазной сети в электроцепь вспомогательной обмотки включают специальный элемент. Это может быть резистор, конденсатор или дроссель. Но распространенными элементами являются только первые два.

После разгона мотора до значения частоты, равной установившейся, дополнительную намотку выключают. Это можно сделать вручную или автоматически. В начале двигатель работает по двухфазной, а после установления частоты – по однофазной характеристике.

Применение сопротивления при пуске

Метод применим для асинхронных двигателей, подключаемых к однофазной сети, и имеющих первичную дополнительную обмотку с короткозамкнутым ротором. Так называют мотор с расщепленной фазой, электроцепь которого имеет высокое активное сопротивление.

Чтобы пустить в ход двигатель, питаемый от однофазной сети, необходим пусковой резистор, соединяемый последовательно с дополнительной намоткой. Тогда сдвиг фаз составляет 30 градусов. Этого хватает для разгона. Ниже представлена схема, согласно которой достигается омический сдвиг фаз.

Вместо резистора можно применить дополнительную обмотку высокого сопротивления, но низкой индуктивности. В этом случае намотка имеет мало витков, которые выполняются из провода меньшего сечения в отличие от того, что используется для рабочей намотки.

В России с конвейера выходят моторы, подключаемые к однофазной сети, оснащенные резистором для сдвига фаз. Их мощность варьируется в диапазоне 18-600 Вт. Двигатели рассчитаны для сетей с напряжением 127, 220 или 380 Вольт и переменным током с частотой 50 Гц.

Использование конденсатора

Метод отличается от предыдущего тем, что мотор с расщепленной фазой при подключении к однофазной линии, имеет высокое сопротивление только в момент запуска.

Для обеспечения наибольшего значения Мпуск необходимо круговое и вращающееся магнитное поле. Для этого токи в рабочей и дополнительной обмотках смещают на 90 градусов. Такое смещение может обеспечить только конденсатор. Его использование помогает достичь хорошей пусковой характеристики асинхронного двигателя, питающегося от однофазной электросети.

Выбор способа пуска асинхронного электродвигателя зависит от того, к какой сети он включается: к однофазной или трехфазной. Влияет также мощность мотора и его конструкция.

Основные способы пуска асинхронных двигателей

Практически в каждом проекте мы сталкиваемся с необходимостью подключения асинхронных двигателей, поэтому нужно знать про основные особенности пуска таких двигателей. В основном – это двигатели вентиляторов и насосов, которые присутствуют в каждом здании.

В интернете по данной теме представлено предостаточно информации, но мне хотелось бы отразить данную тему со стороны проектировщика.

Как можно запустить асинхронный двигатель?

Самый простой и самый дешевый способ пуска асинхронных двигателей – это прямой пуск. Прямой пуск представляет собой присоединение обмоток двигателя непосредственно к сети без изменения электрических параметров сети. Как правило, такой пуск выполняют при помощи электромагнитных пускателей и контакторов.

При малых мощностях двигателей практически всегда применяют прямой пуск. При проектирования возникают ситуации, когда приходится подключать двигатели большой мощности. Четкой границы не существует, но на мой взгляд при подключении двигателей более 50кВт, стоит проверить всю питающую сеть. Дело в том, что для пуска двигателя на валу необходимо создать достаточно большой крутящий момент, поэтому при пуске двигатель развивает большой пусковой ток, в 5-10 раз больше номинального тока. Повышение пускового тока приводит к падению напряжения в сети. Если падение напряжения составит более 15%, то двигатель может просто-напросто не включиться и заодно нарушит работу других электроприемников. Такое может случиться, если питающая трансформаторная подстанция имеет небольшую мощность. В литературе можно встретить такое правило: мощность двигателя должна быть не более 30% мощности трансформатора.

Как запустить асинхронный двигатель в маломощной сети?

В настоящее время для пуска двигателей в маломощной сети широко применяют устройства плавного пуска (УПП). В данных устройствах ограничение тока достигается путем плавного изменения напряжения на обмотках электродвигателях (U/f=const). Таким же образом происходит плавная остановка двигателя. Благодаря УПП снижается вероятность перегрева обмоток, пуск проходит плавно без опасных гидравлических ударов, в случае с насосами.

Выполнить задачу пуска двигателей в маломощной сети могут и частотные преобразователи (ЧП). Частотные преобразователи выполняют функции УПП и значительно расширяют свои возможности. Простыми словами — это более навороченное устройство, по сравнению с УПП и ему стоит посвятить отдельную тему

Основным недостатком УПП и ЧП является их цена. По сравнению с прямым пуском разница в цене будет не менее чем в 10 раз. Но не стоит забывать, что они отлично справляются со своими прямыми обязанностями: защищают двигатель и сеть от аварийных ситуаций.

Другие способы пуска асинхронных двигателей применяют крайне редко.

Пожалуй, можно еще упомянуть про пуск при пониженном напряжении «звезда-треугольник». Суть данного способа заключается в том, что сначала обмотки двигателя подключаются по схеме звезда, а затем переключаются на схему треугольник. Это позволяет снизить пусковые токи в 3 раза. Такой пуск двигателя достаточно дешевый, всего в 2-3 раза дороже прямого пуска. Я его ни разу не применял.

Какие способы пуска асинхронных двигателей используете вы?

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector