Реверс 3-фазных асинхронных электродигателей

Для реверса 3-фазного асинхронного электродвигателя надо поменять местами ( пе

реключить ) два любых линейных провода.

При этом поменяется порядок чередования фаз обмотки статора, что приведет к из-

менению направления вращения ( реверсу ) магнитного потока обмотки статора.

Рис. 9.22. Прямое ( а ) и обратное ( б, в, г ) направление вращения ротора

3-фазного асинхронного двигателя

На рис. 9.20, а изображена схема, соответствующая условному прямому направле-

нию вращения ротора двигателя ( по часовой стрелке ). Из схемы следует, что выводы питающей сети и обмотки статора соединены попарно, а именно: вывод L₁ соединен с выводом U₁, вывод L₂ - с выводом V₁, вывод L₃ – с выводом W₁ ( L₁- U₁, L₂ - V₁, L₃ – W₁ ).

На рис. 9.22, б переброшены линейные провода L₁ и L₂ , на рис. 9.22, в – провода L₂ и L₃, на рис. 9.22, г - провода L₁ и L₃. В каждом из этих случаев на обмотке статора меняет

ся порядок чередования фаз питающей сети ( по отношению к рис. 9.22, а ), и двигатель реверсирует.

Поэтому на практике не имеет значения, какие именно два линейных провода бу-

дут переброшены ( переключены ).

Для реверса асинхронного двигателя применяют 2-полюсные или 3-полюсные ре-

версивные контакторы ( рис. 9.23 ).

.

Рис. 9.23. Схема реверса 3-фазного асинхронного двигателя при помощи 2-полюс-

ных ( а ) и 3-полюсных ( б ) реверсивных контакторов

В схеме на рис. 9.23, а использованы 2-полюсные реверсивные контакторы КМ1 и КМ2, на рис. 9.23, б – треполюсные. В обеих схемах для реверса переключаются линей

ные провода L₁ и L₂. В схеме на рис. 9.23, б правый контакт контактора КМ1 и левый кон

такт контактора КМ2 включены параллельно друг другу, т.е. поочередно подключают к выводу W₁ обмотки статора один и тот же провод L₃ как при прямом, так и обратном направлении вращения ротора двигателя.

Схема на рис. 9.23, а позволяет использовать менее дорогие 2-полюсные контакто-

ры, но имеет повышенную опасность для обслуживающего персонала, т.к. линейный про-

вод L₃ постоянно подключен к обмотке статора двигателя.

Устойчивость работы асинхронных двигателей

Под устойчивостью понимают способность асинхронного двигателя продолжать работу в двигательном режиме в случае изменения параметров питающей сети ( напряже-

ния, частоты тока ), самого двигателя ( изменение сопротивления цепи фазного ротора ) и

механизма ( увеличение его статического момента ).

Устойчивая работа асинхронного двигателя возможна, если выполняется условие

М < М ,

где М - критический ( максимальный ) момент двигателя;

М - статический момент механизма.

Если это условие нарушается, т.е. если М < М , двигатель переходит в режим опрокидывания.

Под опрокидыванием понимают аварийный режим асинхронного двигателя; при ко-

тором он останавливается или реверсирует.В судовых условиях наиболее вероятная причи

на опрокидывания – провал напряжения судовой сети вследствие пуска мощного приемни

ка электроэнергии, например, компрессора или подруливающего устройства, мощность ко

торых составляет сотни кВт.

При провале напряжения критический момент двигателя, пропорциональный квад-

рату напряжения (М ≡ U ) , резко уменьшается.

Асинхронные двигатели механизмов с реактивным статическим моментом (насосов, вентиляторов) при опрокидывании останавливаются ( рис.1.50, а ) и переходят в режим стоянки под током, с активным – реверсируют и разгоняются с ускорением ( рис. 1.50, б ).

Рис. 1.50. Переходные процессы при опрокидывании двигателя: а – при реактивном статическом моменте; б – при активном статическом моменте

Рассмотрим опрокидывание двигателя при реактивном моменте механизма ( рис.

1.50, а ).

До провала напряжения двигатель работает на естественной механической характе-

ристике ( ЕМХ ) в точке А с постоянной скоростью ω .

При провале напряжения двигатель переходит из точки А на ЕМХ в точку В на искусствен

ной механической характеристике ( ИМХ ). Скорость электродвига­теля не успевает изме-

ниться вследствие инерции движущихся частей электропри­вода, поэтому в точке В скорость такая же, как и в точке А.

Поскольку в точке В момент двигателя М меньше момента механизма М , двига

тель начинает уменьшать скорость до точки С. В этой точке критический ( максимальный ) мо-

мент двигателя М' < М , поэтому двигатель продолжит уменьшать скорость до точки Д.

В этой точке двигатель остановится и будет стоять под током с моментом короткого за-

мыкания М до тех. пор, пока не сработает тепловая защита.

Механизмы с активным статическим моментам ( грузовые лебёдки, брашпили) при опрокидывании реверсируют под действием веса груза или якоря.(рис.1.50, б ).

Переходный процесс при провале напряжения сначала протекает так же, как в предыдущем случае.

Однако после перехода двигателя в точку Д, двигатель не остановится, а сразу же ре-

версирует и станет разгоняться в обратном направлении ( точки F , F , F ). Поскольку знак электромагнитного момента двигателя не из­менился, т.е. направлен в сторону подъёма груза, двигатель перейдёт в режим тормозного спуска и будет стараться уменьшить скорость спус-

ка груза

Однако при этом скорость спуска груза будет непрерывно увеличиваться. Это объясняется тем, что величина тормозного момента двигателя по мере перехода из точки F в точку F и далее в точку F непрерывно уменьшается ( М < М < М ).

Если электродвигатель своевременно не отключить от сети и не затормозить механи-

ческим тормозом, это приведёт к аварии.

Правила Регистра устанавливают жёсткие требования к качественным показателям электроэнергии на судах.

В частности, при набросе на синхронный генератор 100% нагрузки провал напряже-

ния не должен быть больше ( - 20% ), заброс - не больше ( + 15% ), время переходного про

цесса- не более 1,5 с, точность восстановления напряжения после наброса – ( ± 3% ) номи

нального напряжения.