Р ис.9.13. Представление синхронной машины с тремя обмотками тремя машинами

.(9.13)

Заменяя, согласно (9.10), 9.11) и (9.12), значения и вводя вместо соответствующие постоянные времени, получим:

. (9.14)

Выражение (9.14) получено для случая простейшей связи (через генератора и шин неизменного напряжения . При этом в сопротивления генератора вводится сопротивление связи, то есть, например, в установившемся режиме и т.д.

При сложной связи генератора и шин неизменного напряжения (через ) момент , определенный при непосредственном включении генератора на шины неизменного напряжения может быть приближенно пересчитан согласно выражению

, (9.14 а)

где взаимное сопротивление определено при замещении генератора .

Легко видеть, что при отсутствии демпферной обмотки в продольной оси ( и при поперечной демпферной обмотке такой же, как и обмотка возбуждения ( ) формула (9.14) переходит в (9.8 а).

Общий момент. Этот момент, действующий на ротор синхронной машины, работающей при угловой частоте вращения, отличной от синхронной ( где частота на шинах приемной системы), будет

где определен согласно (9.4) или (9.4 а), а - согласно (9.8 а) или (9.14), (9.14 а).

29.Характеристика условий пуска асинхронных и синхронных двигателей.

Пуск двигателей в ход или пусковой режим электропривода, входящего в состав комплексной нагрузки,- это процесс перехода двигателей и соответственно рабочих механизмов из неподвижного сосотояния ( ) в состояние вращения с нормальной угловой частотой вращения ( ).

Пуск двигателей, являющейся существенной частью режима работы двигателей, относится к числу нормальных переходных процессов.

При проектировании электропривода и выборе соответствующего двигателя устанавливают, сможет ли данный двигатель «развернуть» (от до ) присоединенный к нему механизм, для чего:

выясняют время пуска;

устанавливают, насколько допустима данная продолжительность процесса пуска;

проверяют плавность пуска (что особенно важно, например, для подъемных кранов и печатных машин);

определяют нагрев двигателя при пуске;

находят величину ускорения и его постоянство при пуске (что желательно для ряда механизмов, например, для пассажирских лифтов).

Перечисленные выше вопросы решаются при проектировании электропривода и поэтому не рассматриваются при изучении переходных процессов в узле нагрузки, где внимание сосредоточивается на системных задачах, в число которых входит определение величины тока двигателей при пуске, допустимость пусковых токов с точки зрения совместной работы системы и сети.

Большие пусковые токи могут вызвать понижение напряжения, оказать неблагоприятное влияние на работу других двигателей и других видов нагрузки или привести к тому, что пускаемый двигатель будет разгоняться медленнее, чем это предполагалось при неизменном напряжении на его зажимах. В этих условиях требуется определение времени пуска двигателей и зависимости пускового тока от времени. Вследствие снижения напряжения в сети вращающий момент двигателя может оказаться либо меньше момента сопротивления механической нагрузки, либо не намного больше, и разгон двигателя будет соответственно или невозможен, или недопустимо затянут.

Во время пуска двигатель должен развивать вращающий момент, необходимый, во-первых, для преодоления момента сопротивления рабочего механизма, и, во-вторых, для создания определенной кинетической энергии вращающих масс агрегата. Во время пуска двигатель потребляет от источника повышенное количество энергии, что и отражается в увеличении пускового тока. Кратность пускового тока по отношению к номинальному составляет у асинхронных двигателей: 1,5-2 – при реостатном пуске (для двигателей с фазным ротором) и 5-8- при пуске двигателя с короткозамкнутым ротором.

Повышенный нагрев при пуске накладывает определенные ограничения для электроприводов, применявшихся там, где требуются частые пуски двигателей в ход. В этих условиях применяют специальные конструкции двигателей и различные другие мероприятия, облегчающие пуск.

Условия пуска обычно разделяют на легкие, нормальные и тяжелые.

При легких условиях требуемый момент в начале вращения ротора двигателя составляет от 10 до 40% номинального.

К нормальным условиям пуска относятся такие, при которых механизм требует пускового момента, равного 50-75% номинального.

К тяжелым условиям относятся такие, при которых требуемый начальный момент составляет 100% номинального и выше. К последним относятся условия пуска таких механизмов как компрессоры, дробильные барабаны, рзличные устройства для перемешивания, а также насосы, работающие с открытой задвижкой, приводы со значительным моментом инерции.

В некоторых специальных случаях, например при однофазных двигателях и синхронных двигателях, у которых не предусмтрен самозапуск (автоматический разгон двигателей до нормальной частоты вращения после кратковременного нарушения их электроснабжения), электрический пуск агрегата в ход заменяется механическим с помощью разгонных устройств.

Для облегчения тяжелых условий пуска в некоторых приводах применяются специальные механические средства: центробежные, сцепные ферромагнитные или гидравлические муфты, с помощью которых двигатель принимает нагрузку лишь после того, как он достиг нужной частоты вращения и стал развивать надлежащий вращающий момент.

Для управления пуском и ограничения пускового тока может применяться пускорегулирующая аппаратура и специальные схемы пуска.