Пуск асинхронных двигателей с фазным ротором

Для них применяют реостатный пуск. Анализ формулы электромагнитного момента показывает что можно влиять на момент изменяя активнее сопротивление ротора r₂. Увеличение активного сопротивления ротора, позволяет увеличивать пусковой момент. Наибольший пусковой момент будет при S_кр = 1.

СХЕМА

Такая механическая характеристика получается при увеличении и называется искусственной. При работе на искусственной механической характеристики наряду с улучшением пусковых свойств увеличивается скольжение при номинальной нагрузки двигателя, а следовательно увеличиваются электрические потери в роторе соответственно уменьшается КПД.

R_ээ2 =R_эм*Z

Поэтому выгоднее производить пуск двигателя на искусственной характеристике, а номинальный рабочий режим на естественной характеристики. Такую возможность имеют асинхронные двигатели с фазным ротором.

Через контактные свойства сети ротора можно присоединять пусковой реостат.

Пусковой реостат имеет несколько ступеней.

СХЕМА

Пуск начинается с полностью включенного реостата. После того как двигатель достигнет скольжение 0,5 ÷ 0,6 реостат переводится на вторую ступень, его сопротивление уменьшается и двигатель переходит на характеристику 2. При скольжении 0,3÷0,4 реостат переключается на третью ступень и двигатель переходит на третью характеристику. При скольжение S=0,1÷0,2 щетки закорачивают и двигатель переходит на естественную характеристику.

Асинхронные короткозамкнутые двигатели с улучшенными пусковыми свойствами

Пусковые свойства к.з. двигателя можно улучшить если использовать для увеличения активного сопротивления обмотки ротора поверхностный эффект.

Поверхностный эффект проявляется в начале пуска, когда частота тока в роторе близка к частоте сети 50Гц. Для увеличения активного сопротивления при частоте 50Гр, глубина пазов на роторе должна быть значительно больше глубины проникновения электромагнитного поля. При частоте 50 герц эта глубина равна 10мм (для меди) и 15мм (для алюминия).

Ток в стержнях к.з. обмотки распределяется преимущественно там куда проникает электромагнитное поле

СХЕМА

Если высота стержня h в два или более раз превышает глубину проникновения электромагнитного поля, то активное сопротивление ротора при частоте 50Гр. Будет соответственно в два или более раз превышать сопротивление обмотки ротора постоянному току. В качестве двигателей с улучшенными пусковыми характеристиками в промышленность выпускают асинхронные двигатели с глубокими пазами на двигателе и двигателя с двойной беличьей клеткой.

Двигатели с глубокими позами высота стержней из алюминия составляет 40 – 60 мм. Это позволяет получить трех – четырехкратное увеличение сопротивления обмотки ротора при частоте 50 Гр. При скольжении S_ном. Ток равномерно распределяется по сечению стержня и сопротивление обмотки ротора становится равным его сопротивлению постоянного тока

СХЕМА

Асинхронные двигатели с двойной беличьей клеткой обладает еще более высокими пусковыми свойствами. Ротор двигателя имеет две к.з. обмотки, стержни которых располагаются в полузакрытых пазах на различной глубине. Стержни расположенные ближе к зазору образуют пусковую обмотку, нижняя беличья клетка называется рабочей обмоткой. При пуске двигателя ток протекает в основном по пусковой обмотке имеющей меньше индуктивное, но больше активное сопротивление, это приводит к возрастанию пускового момента.

В номинальном режиме двигателя индуктивное сопротивление стержней становится намного больше активного сопротивления и ток распределяется между обмотками обратно пропорционально их активным сопротивления, если рабочая клетка имеет меньшее активное сопротивление, то ток протекает в основном по ней.

ГРАФИК

Увеличение пускового момента в этих двигателях сопровождается увеличением максимального момента на 15-20 процентов и увеличением COSφ на 4-6 процентов по сравнению с двигателями с круглыми пазами на роторе.

Это связано с увеличением индуктивного сопротивления рассеяния обмотки ротора Х₂

Однофазный асинхронный двигатель