1.7. Розрахунок і вибір пускових резисторів

Пускові резистори при пуску АД із фазним ротором служать для обмеження величини пускового струму двигуна та збільшення значення пускового моменту і тим самим поліпшення умов проходження процесу пуску.

Пускові резистори вмикаються у кожну фазу ротора АД (рис. 5). Зазвичай повний опір пускових резисторів R_п розбивається на секції, кількість яких відповідає кількості штучних механічних характеристик.

2n

2n

1n

1n

Рис. 5. Принципова схема АД із фазним ротором

На цій схемі пускові резистори в кожній фазі складаються з двох секцій R_п=R₀₁+R₀₂. Кожному значенню опору кола ротора (R₁=R_рот+R₀₁+R₀₂, R₂=R_рот+R₀₂, R₃=R_рот) відповідає своя механічна характеристика, за котрою двигун прискорюється.

При пуску двигуна першими замикаються контакти Л у колі статора (при розімкнених контактах прискорення 1п, 2п). При цьому статор під’єднується до мережі живлення з повним опором R_n у колі ротора. Це обмежує пусковий струм та збільшує початковий пусковий момент. Ротор під дією початкового пускового моменту починає прискорюватись за штучною характеристикою R₁ (рис. 6).

n об/хв

n₀

1

2

3

а

n_ном

1х

2х

n₂

6

б

R₃

n₁

в

5

3х

R₂

R₁

M, Н^.м

4

г

0

M_ном

M_перекл

M_пуск

M_кр

Рис. 6. Пускова діаграма АД із фазним ротором

Зі збільшенням обертів двигуна опір кола ротора необхідно зменшувати. При досягненні швидкості n₁ та зменшенні моменту на валу контактами прискорення 1п вимикається (шунтується) перша секція (резистори R₀₁), а при швидкості n₂ контактами 2п вимикається друга секція (резистори R₀₂). Пуск закінчується на природній механічній характеристиці . Секції вимикаються найчастіше автоматично.

Величини пускових резисторів і їх кількість можна розрахувати аналітичним або графічним методами. При графічному методі розрахунку потрібно побудувати лінеаризовану пускову діаграму (рис.7, 8).

Рекомендований масштаб: 1см = 100...150 об/хв; 1см = 100 Н^.м. Масштаб може бути іншим, але графічна частина повинна аналізуватися без ускладнень.

Розрахунок необхідно провести в такій послідовності :

1. По вертикальній осі слід відкласти значення частоти обертання електромагнітного поля (n₀) та номінальне значення n_ном. (табл. 4). По горизонтальній осі необхідно відкласти значення моментів . Із одержаних точок потрібно провести перпендикуляри (1, 2, 3) до осі М, а з точок n₀, n_ном. – горизонталі (показані пунктирними лініями).

n, об/хв

2

n₀

n_ном

а

б

в

4

1

3

6

5

1

2

3

г

M_ном

M_перекл

M_п

M, Н^.м

Рис.7. Графічний розрахунок пускових резисторів

2. Слід визначити опір ротора

( 37 )

Значення необхідно відкласти на перпендикулярі 3 у вигляді відрізка аб. Через одержану точку б слід провести пряму n₀б, що являє собою лінеаризовану природну характеристику АД. Вона відповідає виключенню з кола ротора опору R_П.

n, об/хв

в

б

а

г

4

M_ном

M_пуск

M_перекл

M, Н^.м

Проставити свої значення

Рис.8. Графічний розрахунок пускових резисторів

3. Потрібно з’єднати прямою лінією точки n₀ та . Ця пряма – перша пускова характеристика R₁. Із точки 4 ( ) починається розгін двигуна. З точки 5 необхідно провести горизонталь. Це дасть на перпендикулярі 3 точку в. Далі слід побудувати ламану в – 6 – б. Точки 5 та 6 обов’язково повинні бути на перпендикулярі, проведеному з точки Залежно від умов роботи механізму можливі два варіанти і . Остання горизонталь має пройти через точку б. Якщо вона не потрапляє в точку б природної характеристики, то необхідно перемістити (краще ) вліво чи вправо на 5...10% і здійснити побудову ще раз, до одержання картини, що відповідає рисункам 11,12.

4. Величини пускових резисторів визначають на перпендикулярі 3-4. Відрізок аб пропорційний опорові . Відрізки бв та вг пропорційні, відповідно до величин пускових резисторів R₀₁ і R₀₂, R₀₃, R₀₄ й ін.

5. Потрібно визначити масштаб опору .

6. Із геометричних пропорцій необхідно встановити величини пускових резисторів :

( 38 )

( 39 )

Залежно від умов роботи механізму підйому (значень тощо) кількість ступенів пуску може перевищувати два.

За відомими значеннями R₀₁, R₀₂ тощо, величиною струму ротора І - _{рот.ном.} (див. табл. 3), користуючись додатком 5, слід вибрати стандартний ящик резисторів. При цьому необхідно врахувати залежність

. ( 40 )

Дані ящика потрібно занести в таблицю 3.

Таблиця 3

Каталож-ний номер ящика	Трива-лий струм, А	Стала часу, с	Загаль-ний опір, Ом	Опір ступенів, Ом					Кіль-кість виводів
				1-2	2-3	3-4	4-5	5-6

Із стандартного набору резисторів необхідно скласти комбінації (паралельне та послідовне з’єднання цих резисторів) таким чином, щоб значення комбінованих резисторів максимально наближались до розрахованих значень R₀₁, R₀₂ тощо.

Наприклад: Для отримання значення R₀₁ = 0,1167 Ом доцільно вибрати один ящик з опором R_{01 кат.} = 0,118 Ом.

Для одержання значення опору R₀₂ = 0,2780 Ом слід вибрати три ящики; два з них треба з’єднати послідовно, додати з першого ящика другий та третій ступені й приєднати їх до вибраних ящиків послідовно. У цьому випадку

.

Відхилення значень комбінованих опорів від розрахункових значень (R₀₁, R₀₂ та ін.) повинне не перевищувати %. Похибка визначається так:

( 41 )

( 42 )