Пуск асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
Пуск и торможение Асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
Реостатный
Двигатель запускается при пониженном напряжении, так как последовательно с обмотками подключены резисторы. Когда скорость стабилизируется, резисторы отключаются, и двигатель подключается непосредственно к сети. Этот процесс обычно регулируется таймером. Этот метод запуска не изменяет способ соединения обмоток двигателя, так что для концов каждой обмотки не требуется вывод на клеммную колодку. Значение сопротивления рассчитывается согласно максимальному пиковому значению тока при запуске или минимальному пусковому крутящему моменту, необходимому для создания момента сопротивления для запуска машины.
E = 380 # ЭДС одной фазы
r2 = 0.5 # активное сопротивление фазы
x2 = 0.2 # индуктивное сопротивление ротора
I_max = 50 # максимальный ток (при пуске двигателя)
f = 50 # частота напряжения в сети
R0 = sqrt((E/I_max)^2-(x2)^2)-r2 # добавочное сопротивление реостата
plot(I1_a.time, [I1_a.value I1_b.value I1_c.value])
title!("Токи асинхронного двигателя")
xlabel!("t, [c]")
ylabel!("A")
plot(V1_a.time, [V1_a.value V1_b.value V1_c.value])
title!("Напряжения асинхронного двигателя")
xlabel!("t, [c]")
ylabel!("В")
plot(Ist_1.time, Ist_1.value)
title!("Токи статора")
xlabel!("t, [c]")
ylabel!("A")
plot(w_1.time, w_1.value)
title!("Угловая скорость асинхронного двигателя")
xlabel!("t, [c]")
ylabel!("отн. ед.")
plot(P_1.time, P_1.value)
title!("Мощность асинхронного двигателя")
xlabel!("t, [c]")
ylabel!("кВт")
Реакторный
Суть метода заключается в том, что двигатель сначала подключается к сети через токоограничивающий реактор (индуктивное сопротивление), что значительно снижает пусковой ток и бросок напряжения в сети. По мере разгона двигателя до определённой скорости включается шунтирующее устройство (контактор), который переводит двигатель на прямое подключение к сети.
X0 = sqrt((E/I_max)^2-(r2)^2)-x2 # добавочная индуктивнсоть дросселя
L0 = X0/(2*pi*f)
plot(I2_a.time, [I2_a.value I2_b.value I2_c.value])
title!("Токи асинхронного двигателя")
xlabel!("t, [c]")
ylabel!("A")
plot(V2_a.time, [V2_a.value V2_b.value V2_c.value])
title!("Напряжения асинхронного двигателя")
xlabel!("t, [c]")
ylabel!("В")
plot(Ist_2.time, Ist_2.value)
title!("Токи статора")
xlabel!("t, [c]")
ylabel!("A")
plot(w_2.time, w_2.value)
title!("Угловая скорость асинхронного двигателя")
xlabel!("t, [c]")
ylabel!("отн. ед.")
plot(P_2.time, P_2.value)
title!("Мощность асинхронного двигателя")
xlabel!("t, [c]")
ylabel!("кВт")
ЛАТР
Процесс пуска состоит из следующих трех этапов:
- Вначале автотрансформатор соединяется звездой, затем двигатель подключается к сети через часть обмоток автотрансформатора. Разгон проходит при пониженном напряжении, которое зависит от коэффициента трансформации. Обычно автотрансформатор секционируют, чтобы можно было выбрать наиболее подходящий коэффициент трансформации обеспечив требуемое напряжение.
- Перед переходом на полное напряжение соединение автотрансформатора звездой размыкается. Части обмоток автотрансформатора, подключенных к сети, действуют как катушки индуктивности, соединённые последовательно со статором двигателя. Эта коммутация производится, когда скорость в конце первого этапа стабилизируется.
- Подключение полного напряжения выполняется после второго этапа, который обычно длится только доли секунды. Часть обмотки автотрансформатора последовательно с двигателем замыкается накоротко и автотрансформатор отключается.
E0 = E-I_max*sqrt(r2^2+x2^2) # снижение напряжения на ЛАТР
plot(I3_a.time, [I3_a.value I3_b.value I3_c.value])
title!("Токи асинхронного двигателя")
xlabel!("t, [c]")
ylabel!("A")
plot(V3_a.time, [V3_a.value V3_b.value V3_c.value])
title!("Напряжения асинхронного двигателя")
xlabel!("t, [c]")
ylabel!("В")
plot(Ist_3.time, Ist_3.value)
title!("Токи статора")
xlabel!("t, [c]")
ylabel!("A")
plot(w_3.time, w_3.value)
title!("Угловая скорость асинхронного двигателя")
xlabel!("t, [c]")
ylabel!("отн. ед.")
plot(P_3.time, P_3.value)
title!("Мощность асинхронного двигателя")
xlabel!("t, [c]")
ylabel!("кВт")
В результате анализа данных схем можно заключить что все три способа позволяют ограничить токи двигателя, но реакторный ограничитель склонен к расхождению решения при моделировании и для получения результатов работы модели требуется проводить моделирование с уменьшенным шагом для повышения устойчивости решения.