Самозапуск синхронных двигателей

При восстановлении напряжения после кратковременного пере­рыва в электроснабжении самозапуск синхронных двигателей воз­можен в случае, если в это время синхронные двигатели не были отключены или не выпали из синхронизма.

Если к моменту восстановления напряжения синхронный дви­гатель работает как асинхронный с каким-то скольжением, то про­цесс самозапуска нужно рассматривать как пуск асинхронного двигателя, но осуществляемый от той промежуточной частоты вра­щения, до которой он успел затормозиться за время отсутствия пи­тания.

При расчете самозапуска синхронного двигателя решают сле­дующие задачи:

проверяют влияние самозапуска на нормальную работу элект­роприемников и элементов сети;

определяют остаточное напряжение на зажимах двигателя, необходимое для разворачивания агрегатов;

находят момент двигателя, необходимый для надежного вхож­дения его в синхронизм;

вычисляют время пуска и температуру перегрева двигателя.

Во время отсутствия питания напряжение на зажимах двигате­ля падает по мере выбега. При уменьшении частоты вращения до 80 % номинальной напряжение снижается до 60 - 70 % номиналь­ного. Для поддержания напряжения в допустимых пределах приме­няется форсировка возбуждения синхронного двигателя.

В зависимости от характера нагрузки в узле допускается сни­жение напряжения на его шинах во время самозапуска синхрон­ных двигателей в разных пределах:

при совместном питании двигательной и осветительной нагрузок с частыми и длительными пусками , а при редких и кратковременных пусках и самозапусках ;

при раздельном питании двигательной и осветительной нагру­зок независимо от частоты и длительности пусков и самозапус­ков ;

при люминесцентной осветительной нагрузке .

При питании двигателей через блок-трансформаторы напряже­ние ограничивается минимальным значением момента, необходимого для разгона агрегата.

Для проверки возможности самозапуска необходимо сопоста­вить средний асинхронный момент с моментом сопротивления меха­низма. Характеристика асинхронного момента определяется выра­жением, аналогичным приведенному выше для генератора.

В тех случаях, когда самозапуск неосуществим, можно приме­нить автоматическую ресинхронизацию двигателя. Вхождение в синхронизм должно обеспечиваться действием форсировки возбуж­дения, повышающей максимальный синхронный момент. Для обес­печения ресинхронизации предусматривают разгрузку привода (механизма) и другие меры, облегчающие вхождение в синхронизм.

Время перерыва в электроснабжении, в течение которого дви­гатель не выпадает из синхронизма, определяется выражением

(5.35)

где -электромеханическая постоянная времени агрегата, со­стоящего из двигателя и механизма; - максимальный электромагнитный момент; - статический момент сопротив­ления.

На рис. 5.12 показана зависимость допустимого времени нару­шения электроснабжения от электромеханической постоянной вре­мени агрегата при различных значениях кратности максимального момента и статическом моменте .

Рис. 5.12. Зависимость допустимого време­ни перерыва в питании синхронных двигате­лей по условиям самозапуска

Среднее критическое скольжение, с которого после подачи на­пряжения возбуждения под действием входного момента обеспечивается вхождение двигателя в син­хронизм, можно рассчитать по фор­муле

(5.36)

где - кратность тока возбужде­ния при ресинхронизации; в случае отсутствия форсировки возбуждения .

Следовательно, критическим скольжением синхронного двига­теля называется максимальное скольжение, при котором после подачи напряжения возбуждения обеспечивается вхождение двига­теля в синхронизм. Чем больше критическое скольжение, тем мень­ше входной момент требуется для обеспечения самозапуска син­хронного двигателя.