Démarrage d'un moteur à rotor bobiné

Les propriétés de démarrage du moteur asynchrone dépendent des caractéristiques de sa conception, notamment du dispositif rotorique.

Le démarrage d'un moteur à induction s'accompagne d'un processus transitoire de la machine, associé au passage du rotor d'un état de repos à un état de rotation uniforme, dans lequel le couple du moteur équilibre le moment des forces résistantes sur l'arbre de la machine.

Lors du démarrage d'un moteur asynchrone, il y a une consommation accrue d'énergie électrique du réseau d'alimentation, qui est dépensée non seulement pour surmonter le couple de freinage appliqué à l'arbre et couvrir les pertes dans le moteur asynchrone lui-même, mais aussi pour communiquer une certaine cinétique l'énergie aux liaisons mobiles de l'unité de production. Par conséquent, lors du démarrage, le moteur à induction doit développer un couple accru.

Pour un moteur asynchrone à rotor, le couple de démarrage correspondant au glissement avec n = 1 dépend des résistances actives des résistances réglables introduites dans le circuit rotorique.

Riz. 1.Démarrage d'un moteur asynchrone triphasé à rotor bobiné: a - graphiques de la dépendance au couple d'un moteur à rotor bobiné à partir du glissement à différentes résistances actives de résistances dans le circuit du rotor, b - un circuit de connexion des résistances et de fermeture des contacts pour accélération du circuit rotorique.

Ainsi, avec des contacts d'accélération fermés U1, U2, c'est-à-dire lors du démarrage d'un moteur à induction avec un court-circuit de bagues collectrices, le couple de démarrage initial Mn1 = (0,5 -1,0) Mnom et le courant de démarrage initial Azn = ( 4,5 - 7) Aznom et autres.

Un petit couple de démarrage d'un moteur électrique asynchrone à rotor bobiné peut être insuffisant pour entraîner une unité de production et son accélération ultérieure, et un courant de démarrage important entraînera un échauffement accru des enroulements du moteur, ce qui limite sa fréquence de commutation, et dans les réseaux à faible puissance entraîne une chute de tension temporaire indésirable pour le fonctionnement des autres récepteurs. Ces circonstances peuvent être la raison qui empêche l'utilisation de moteurs à induction à rotor bobiné avec un courant de démarrage important pour entraîner des mécanismes de travail.

L'introduction de résistances réglables dans le circuit du rotor du moteur, appelées résistances de démarrage, non seulement réduit le courant de démarrage initial, mais augmente en même temps le couple de démarrage initial, qui peut atteindre le couple maximal Mmax (orig. 1, a, courbe 3), si le glissement critique du moteur à rotor bobiné

skr = (R2' + Rd') / (X1 + X2′) = 1,

où Rd' — résistance active de la résistance dans la phase de l'enroulement du rotor du moteur, réduite à la phase de l'enroulement du stator.Augmenter davantage la résistance active de la résistance de démarrage n'est pas pratique, car cela conduit à un affaiblissement du couple de démarrage initial et à la sortie du point de couple maximal dans la région de glissement s> 1, ce qui exclut la possibilité d'accélérer le rotor.

La résistance active requise des résistances pour démarrer un moteur à rotor de phase est déterminée en fonction des exigences de démarrage, qui peuvent être légères lorsque Mn = (0,1 - 0,4) Mnom, normales si Mn - (0,5 - 0,75) Mn et sévères à Mn ≥ Je.

Afin de maintenir un couple suffisamment important avec un moteur à rotor bobiné lors de l'accélération d'une unité de production, afin de réduire la durée du processus transitoire et de réduire l'échauffement du moteur, il est nécessaire de réduire progressivement la résistance active des résistances de démarrage. Modification admissible du couple pendant l'accélération M (t) déterminée par les conditions électriques et mécaniques limitant la limite de couple maximal M> 0,85 Mmax, le moment de commutation M2 >> Ms (Fig. 2), ainsi que l'accélération.

Riz. 2. Caractéristiques de démarrage d'un moteur asynchrone triphasé à rotor bobiné

L'inclusion des résistances de démarrage est assurée par l'inclusion successive des accélérateurs Y1, Y2, respectivement, aux instants t1, t2, comptés à partir du moment du démarrage du moteur, lorsque lors de l'accélération le couple M devient égal à l'instant de commutation M2. Par conséquent, pendant tout le démarrage, tous les couples de pointe sont les mêmes et tous les couples de commutation sont égaux entre eux.

Étant donné que le couple et le courant du moteur asynchrone à rotor bobiné sont mutuellement liés, il est possible de définir la limite de courant de crête pendant l'accélération du rotor I1 = (1,5 - 2,5) Aznom et le courant de commutation Az2, qui doivent garantir le moment de commutation M2 > M.°C.

La déconnexion des moteurs asynchrones à rotor bobiné du réseau d'alimentation est toujours effectuée avec un court-circuit du circuit du rotor afin d'éviter l'apparition de surtensions dans les phases de l'enroulement du stator, qui peuvent dépasser la tension nominale de ces phases par 3 à 4 fois, si le circuit du rotor est ouvert au moment où le moteur s'arrête.

Riz. 3. Schéma de connexion des enroulements du moteur avec un rotor de phase: a - au réseau électrique, b - rotor, c - sur le bornier.

Riz. 4. Démarrage du moteur avec un rotor de phase : a — circuit de commutation, b — caractéristiques mécaniques