Короткозамкнутый асинхронный

Пробой изоляции в этом случае приводит к короткому замыканию,

Нельзя размыкать вторичную цепь работающего ТТ. В разомкнутой вторичной цепи ТТ ток /2 равен нулю, но в первичной цепи ток /j практически не изменяется. Следовательно, прь разомкнутой вторичной цепи весь первичный ток становится намагничивающим, т. е. по (9.30) /, w\ ~ l\w\, а так как при номинальном режиме ItKwt составляет примерно 0,5% Ли1), то такое многократное увеличение МДС вызывает очень большое увеличение,» магнитного потока (ограниченное насыщением магнитонровода). Электродвижущая сила Е2 пропорциональна магнитному потоку [см. (9.29)], и в результате увеличения последнего при размыкании вторичной цепи во вторичной обмотке индуктируется ЭДС порядка сотен вольт (до 1,5 кВ у ТТ на большие токи). Следовательно, возникает опасность для жизни человека, разомкнувшего вторичную ценьг.Кроме того, возрастает мощность потерь в магнитопроводе [см. (8:*Ч.) и (8.12)] и в результате сильное его нагревание и расширение. То'и другое опасно для целости изоляции и в конечном итоге может привести к пробою изоляции и короткому замыканию на землю со стороны ВЫ.

оказываются соединенными последовательно. Соединение фаз источника в замкнутый треугольник не равносильно их короткому замыканию (как это имело бы место при подобном соединении фаз источников синусоидального тока), так как при симметричной системе э.д.с. сумма их мгновенных значений ел + ев + ес = 0. Поэтому при холостом ходе ток в фазах источника не возникает. Однако, как будет показано далее, на практике фазы трехфазных генераторов предпочитают соединять звездой.

При номинальном режиме напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора тока составляет несколько вольт ввиду малости сопротивлений последовательных цепей измерительных приборов. Этот режим близок к короткому замыканию: аг^/j я& w2Iz-

Сопротивление вторичной цепи очень мало, и трансформатор тока работает в режиме, близком к короткому замыканию. Сила тока вторичной обмотки пропорциональна силе тока первичной цепи. Трасформаторы обычно рассчитывают так, чтобы при номинальном токе первичной цепи во вторичной цепи протекал ток 5 А. Имеются специальные трансформаторы с номинальным вторичным током 1 и 2,5 А. Недопустима

Чтобы не допустить обратного (ложного) движения информации, необходимо исключить возможность прохождения импульса тока, обусловленного э. д. о., возникающей в обмотке Ш3ап2 при считывании информации сердечника //, через обмотку ш,а. Это достигается путем шунтирования обмотки wKl диодом Д2 ( 6.8, б). Однако включение диода Д2, не допуская обратного движения информации, приводит в момент считывания информации с сердечника // к короткому замыканию обмотки ti'aan2. Иначе говоря, э. д. с., индуцируемая в обмотке и-'запз. а также и в любой другой вторичной обмотке (в нашем случае в обмотке ц)„2), становится равной нулю, что исключает не только обратное, но и прямое движение информации.

После окончания прохождения вершины импульса в момент времени t = ta э. д. с. на входе становится равной нулю (Ев = 0), что равносильно короткому замыканию входа ( 9.9), и на выходе появля-

Соответствующие графики представлены на 5.8,в,г. При w = \ наблюдается минимум значений АЧХ, равный 0,66. Максимальное значение АЧХ, равное единице, достигается при ш=0 (оба конденсатора эквивалентны разрывам) и при да-»-оо («перекрывающий» конденсатор эквивалентен короткому замыканию).

Магнитные пускатели делятся на нереверсивные (один контактор) и реверсивные (два контактора). В реверсивных пускателях для предотвращения одновременного включения обоих контакторов, что привело бы к короткому замыканию, предусмотрены электрическая и механическая блокировки. Электрическая схема реверсивного магнитного пускателя приведена на 9.6, а.

Трансформаторы тока. Первичную обмотку трансформаторов тока включают последовательно в цепь измеряемого тока, а к вторичной обмотке подключают последовательные (токовые) обмотки измерительных приборов и реле. Сопротивление токовых катушек приборов и реле мало (доли ома), поэтому нормальным режимом работы трансформатора тока является режим, близкий к короткому замыканию. Ток первичной обмотки не зависит от тока вторичной обмотки и определяется током нагрузки первичной цепи. Вследствие этих двух особенностей режима работы трансформаторов тока нельзя размыкать вторичную обмотку трансформатора при нормальной его работе (при наличии в первичной цепи тока).

Входной блок ВБ отличается принципиально в ЗУ с первичным питанием постоянным и переменным током. В ЗУ с питанием постоянным током входной блок представляет собой инвертор, преобразующий постоянный ток первичной системы электропитания в однофазный или трехфазный переменный ток повышенной частоты (400—5000 Гц), который далее через повышающий трансформатор и выпрямитель преобразуется в постоянный ток повышенного напряжения для заряда ЕН. Простейшая схема однофазного транзисторного инвертора представлена на 3.16, а. Транзисторы VT1 и VT2, поочередно включаемые и выключаемые, работают в ключевом режиме, что снижает динамические потери мощности. На обмотках трансформатора создается напряжение переменного тока прямоугольной формы. Использование в качестве ключей тиристоров требует применения коммутирующих конденсаторов ( 3.16, б). Для обеспечения устойчивой работы инвертора в режиме «заряд—разряд» на его вход включают дроссель ?др. По схеме включения коммутирующих конденсаторов инверторы делятся на параллельные (коммутирующий конденсатор Ск2 включен параллельно первичной обмотке трансформатора Т, конденсатор CKi отсутствует), последовательные (Ск1 включен последовательно, Ск2 отсутствует) и последовательно-параллельные (включены в схему Ск1 и Ск2). Параллельные инверторы перестают коммутировать, т. е. «опрокидываются» в режимах, близких к короткому замыканию, а последовательные — в режимах, близких к холостому ходу. Поскольку заряд ЕН начинается с режима, близкого к короткому замыканию (мс„~0), а заканчиваться может при

В тех случаях, когда короткозамкнутый асинхронный двигатель с «беличьей клеткой», имеющей малое активное сопротивление стержней, не обеспечивает требуемой частоты включений, рекомендуется использовать двигатель с «беличьей клеткой» повышенного сопротивления. Это позволяет уменьшить потери энергии при пуске. В отдельных случаях приходится применять асинхронные двигатели с контактными кольцами. Они сложнее по устройству, имеют большой вес, габариты и стоимость, менее надежны в работе. Поэтому применение асинхронных двигателей с контактными кольцами ограничено в основном теми электроприводами, где по условиям пуска требуется иногда повышенный или, наоборот, ограниченный пусковой момент. Это характерно для подъемно-транспортных механизмов, где по ряду причин требуется ограничение ускорений (пассажирские подъемники, шахтные подъемные установки и др.). Асинхронные двигатели с контактными кольцами, имеющие меньшие потери энергии в обмотках при пуске и торможении, позволяют использовать их в весьма напряженных режимах работы с большой частотой включений. Они могут применяться также в тех установках, где требуется регулирование скорости в узких пределах. Однако следует иметь в виду, что при этом уменьшается жесткость механических характеристик и снижается к. п. д. привода.

Задача 4. Трехфазный короткозамкнутый асинхронный двигатель единой серии А2 характеризуется следующими данными: напряжение питания t/ = 380/220 В, частота питающего тока f=50 Гц, число полюсов 2р= ==6, номинальная мощность Рном=Ю кВт, номинальная скорость вращения п2 = 965 об/мин, коэффициент полезного действия при номинальной нагрузке двигателя г\ = ==87%, коэффициент мощности при номинальной нагрузке coscp=0,86, кратность пускового тока /Гуск//ном=: = 7, кратность пускового момента MnycK/Ali,oM=l,2, перегрузочная способность двигателя Мт^/М1ЮМ=1,8, Максимальная мощность, которую двигатель может развить на валу, Ртах=16 кВт.

Задача 4. Трехфазный короткозамкнутый асинхронный двигатель единой серии А2 характеризуется следующими данными: напряжение питания [/==380/220 В, частота питающего тока /=50 Гц, число полюсов 2р = — 6, номинальная мощность РНом=Ю кВт, номинальная скорость вращения и2=965 об/мин, коэффициент полезного действия при номинальной нагрузке двигателя гр= = 87%, коэффициент мощности при номинальной нагрузке со5ф = 0,86, кратность пускового тока /пуск/Люм= = 7, кратность пускового момента Мщск/М1Юм = 1,2, перегрузочная способность двигателя Мтах/М1ЮЫ=- 1,8. Максимальная мощность, которую двигатель может развить на валу, Ртах=16 кВт.

В короткозамкнутых асинхронных двигателях уменьшение пускового тока может быть достигнуто уменьшением напряжения на зажимах двигателя при пуске, однако при этом пропорционально квадрату напряжения уменьшается также пусковой момент. Поэтому данный способ применим только при легких условиях пуска. При тяжелых условиях пуска нормальный короткозамкнутый асинхронный двигатель может не развивать достаточного пускового момента даже при прямом пуске с номинальным напряжением. В этих случаях возможно применение двигателей с фазным ротором или короткозамкнутых с ротором специального исполнения — двухкле-точных или глубокопазных (гл. 23).

Защита короткозамкнутых асинхронных двигателей от перегрузок и коротких замыканий. Короткозамкнутый асинхронный двигатель при пуске потребляет от сети в течение нескольких секунд ток, превышающий номинальный в 5—7 раз. Для защиты короткозамкнутых асинхронных двигателей от коротких замыканий применяют плавкие

Короткозамкнутый асинхронный двигатель обычно пускается в ход путем непосредственного включения обмоток'Статора в сеть.

В тех случаях, когда короткозамкнутый асинхронный двигатель с «беличьей клеткой», имеющей малое активное сопротивление стержней, не обеспечивает требуемой частоты включений, рекомендуется использовать двигатель с «беличьей клеткой» повышенного сопротивления. Это позволяет уменьшить потери энергии при пуске. В отдельных случаях приходится применять асинхронные двигатели с контактными кольцами. Они сложнее по устройству, имеют больший вес, габариты и стоимость, менее надежны в работе. Поэтому применение таких двигателей ограничено в основном теми электроприводами, где по условиям пуска требуется иногда повышенный или, наоборот, ограниченный пусковой момент-Это характерно для подъемно-транспортных механизмов, где по ряду причин требуется ограничение ускорений (пассажирские подъемники, шахтные подъемные установки и т. д.). Асинхронные двигатели с контактными кольцами, имеющие меньшие потери энергии в обмотках при пуске и торможении, позволяют использовать их в весьма напряженных режимах работы с большой частотой включений. Они могут применяться также в тех установках, где требуется регулирование скорости в узких пределах. Однако следует иметь в виду, что при этом уменьшается жесткость механических характеристик и снижается к. п. д. двигателя.

парка буровых установок. Теперь на добычу 1 т нефти расходуется 30 квт-ч электроэнергии. В .современных буровых механизмах применяются последние достижения автоматизированного электропривода. Например, современный электробур представляет собой трехфазный короткозамкнутый асинхронный двигатель; для экономичного и высокопроизводительного электробурения его управление осуществляется изменением частоты переменного тока при соответствующем регулировании напряжения на зажимах. Это позволяет при сохранении постоянным вращающего момента изменять в широких пределах скорости подач электро- и турбобуров и проводить бурение в самых разнообразных грунтах.

В электроприводе насосов в рассматриваемом примере обычно используется короткозамкнутый асинхронный электродвигатель, скорость которого, как известно, целесообразно регулировать, влияя на частоту и амплитуду питающего напряжения (частотное регулирование).

Итак, система электронный преобразователь частоты — короткозамкнутый асинхронный двигатель становится главным на ближайшие годы техническим решением массового регулируемого электропривода. Она особенно привлекательна на стадии модернизации: сохраняется все существующее оборудование, но между сетью и двигателем включается новый элемент — преобразователь частоты, радикально меняющий весь технический и экономический облик системы.

Идея этого энергосберегающего мероприятия состоит в следующем: в короткозамкнутый асинхронный двигатель закладывается на 25—30 % больше активных материалов (железа, меди, алюминия), за счет чего на 30 % снижаются потери и возрастает КПД — на 5 % в небольших двигателях (единицы киловатт) и на 1 % в двигателях мощностью 70—100 кВт. Цена двигателя увеличивается на 20—30 %, срок окупаемости по данным европейских экспертов составляет около 2 лет.