Arranque de un motor de rotor bobinado

Las propiedades de arranque del motor asíncrono dependen de las características de su diseño, en particular del dispositivo del rotor.

El arranque de un motor de inducción va acompañado de un proceso transitorio de la máquina, asociado a la transición del rotor de un estado de reposo a un estado de rotación uniforme, en el que el par del motor equilibra el momento de las fuerzas de resistencia sobre el eje de la máquina.

Al arrancar un motor asíncrono, se produce un mayor consumo de energía eléctrica de la red de alimentación, que se gasta no sólo en superar el par de frenado aplicado al eje y cubrir las pérdidas en el propio motor asíncrono, sino también en comunicar una determinada cinética energía a los eslabones móviles de la unidad de producción. Por lo tanto, al arrancar, el motor de inducción debe desarrollar un mayor par.

Para un motor de inducción con rotor, el par de arranque correspondiente al deslizamiento con n = 1 depende de las resistencias activas de las resistencias ajustables introducidas en el circuito del rotor.

Arroz. 1.Arranque de un motor asíncrono trifásico con rotor devanado: a — gráficos de la dependencia del par de un motor con rotor devanado del deslizamiento en varias resistencias activas de resistencias en el circuito del rotor, b — un circuito para conectar resistencias y cerrar contactos para aceleración al circuito del rotor.

Entonces, con contactos de aceleración cerrados U1, U2, es decir, al arrancar un motor de inducción con un cortocircuito de anillos deslizantes, el par de arranque inicial Mn1 = (0.5 -1.0) Mnom y la corriente de arranque inicial Azn = ( 4.5 - 7) Aznom y otros.

Un pequeño par de arranque de un motor eléctrico asíncrono con rotor devanado puede ser insuficiente para impulsar una unidad de producción y su posterior aceleración, y una corriente de arranque significativa conducirá a un mayor calentamiento de los devanados del motor, lo que limita su frecuencia de conmutación, y en las redes con baja potencia conduce a una caída de tensión temporal indeseable para el funcionamiento de otros receptores. Estas circunstancias pueden ser la razón por la que se excluye el uso de motores de inducción de rotor bobinado con una gran corriente de arranque para accionar los mecanismos de trabajo.

La introducción de resistencias ajustables en el circuito del rotor del motor, llamadas resistencias de arranque, no solo reduce la corriente de arranque inicial, sino que al mismo tiempo aumenta el par de arranque inicial, que puede alcanzar el par máximo Mmax (orig. 1, a, curva 3), si el deslizamiento crítico del motor de rotor de bobinado en fase

skr = (R2' + Rd') / (X1 + X2') = 1,

donde Rd' — resistencia activa de la resistencia en la fase del devanado del rotor del motor, reducida a la fase del devanado del estator.No es práctico aumentar aún más la resistencia activa de la resistencia de arranque, ya que conduce a un debilitamiento del par de arranque inicial y sale del punto de par máximo en la región de deslizamiento s> 1, lo que excluye la posibilidad de acelerar el rotor.

La resistencia activa requerida de las resistencias para arrancar un motor de rotor de fase se determina en función de los requisitos de arranque, que pueden ser leves cuando Mn = (0,1 — 0,4) Mnom, normales si Mn — (0,5 — 0,75) Mn y severos cuando Mn ≥ yo

Para mantener un par suficientemente grande con un motor de rotor de bobinado en fase durante la aceleración de una unidad de producción, para reducir la duración del proceso transitorio y reducir el calentamiento del motor, es necesario reducir gradualmente la resistencia activa de las resistencias de arranque. Cambio permisible de par durante la aceleración M (t) determinado por condiciones eléctricas y mecánicas que limitan el límite de par máximo M> 0.85Mmax, el momento de conmutación M2 >> Ms (Fig. 2), así como la aceleración.

Arroz. 2. Características de arranque de un motor asíncrono trifásico con rotor bobinado

La inclusión de las resistencias de arranque está asegurada por la inclusión sucesiva de los aceleradores Y1, Y2, respectivamente, en los tiempos t1, t2, contados desde el momento de arrancar el motor, cuando durante la aceleración el par M se vuelve igual al momento de conmutación M2. Por lo tanto, durante todo el arranque, todos los pares máximos son iguales y todos los pares de conmutación son iguales entre sí.

Dado que el par y la corriente del motor asíncrono con rotor devanado están relacionados entre sí, es posible establecer el límite de corriente máxima durante la aceleración del rotor I1 = (1,5 - 2,5) Aznom y la corriente de conmutación Az2, que debería garantizar el momento de conmutación M2 > M.° C.

La desconexión de los motores asíncronos de rotor bobinado de la red de alimentación se realiza siempre con un cortocircuito del circuito del rotor para evitar la aparición de sobretensiones en las fases del devanado del estator, que pueden superar la tensión nominal de estas fases por 3 — 4 veces, si el circuito del rotor está abierto en el momento en que se detiene el motor.

Arroz. 3. Esquema de conexión de los devanados del motor con rotor de fase: a — a la red eléctrica, b — rotor, c — en el tablero de terminales.

Arroz. 4. Arranque del motor con un rotor de fase: a — circuito de conmutación, b — características mecánicas