АСИНХРОННЫЕ
МАШИНЫ

ГЛАВА XXX
НЕСТАЦИОНАРНЫЕ   ПРОЦЕССЫ,   ПРОИСХОДЯЩИЕ В АСИНХРОННОМ ДВИГАТЕЛЕ ПРИ ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМАХ

§ 265. "Бросок" тока при включении на сеть магнитнонасыщенного статора асинхронного двигателя.

Фиг. 310. Осциллограмма тока включения (при разомкнутой обмотке ротора).

На фиг. 310 представлена осциллограмма тока при включении статора асинхронного двигателя к сети при разомкнутой обмотке   ротора.

Как видно из фиг. 310, в первый момент получается "удар" тока в 65 А, причем ток статора через некоторое время спадает до величины 2 А, равной току холостого хода. Таким образом мы в случае нашего примера наблюдаем в первый момент времени почти 33-кратное возрастание тока.

Для того чтобы понять причину такого резкого возрастания тока, рассмотрим фиг. 311, где изображена кривая намагничивания  1.

Отложим на этом чертеже отрезок ОА, равный величине свободного тока первого мгновения icв. Проведем вертикаль АВ и, найдя точку пересечения В с кривой намагничивания, проведем горизонталь СВ. Построим   синусоиду   2,   изображающую   кривую   изменения  магнитной индукции в какой-либо из точек воздушного зазора асинхронного двигателя.

Фиг. 311. Графическое построение для нахождения "броска" тока при включении.

Из чертежа видно, что, для того чтобы магнитная индукция машины могла изменяться в пределах + Ве, — Ве, необходимо, чтобы ток в фазной обмотке статора двигателя изменялся в пределах АЕ и AF. Таким образом в результате построения мы получаем несимметричную кривую тока i.

С течением времени величина свободного тока icв уменьшается, точка В на кривой намагничивания перемещается влево к началу координат, и кривая тока i приближается к синусоиде, как мы уже видели это на осциллограммах.

Из сказанного ясно, что "бросок" тока на осциллограмме фиг. 310 вызывается, главным образом, магнитным насыщением железа статора и ротора двигателя под влиянием постоянного тока icв.

Фиг. 312. Ступенчатый вы­ключатель.

Как было выяснено выше, при включении на сеть двигателя постоянный свободный   ток   может   и отсутствовать   (icв = 0), если включение машины случайно произошло в момент α— φ = 0. В этом случае мы не будем наблюдать никакого "броска" тока при включении. "Броски" тока при включении, хотя длительность их и невелика, являются весьма нежелательными, так как они могут вызвать большие механические усилия в лобовых частях обмотки, могущие механически разрушить обмотку.

Применяя так называемые "ступенчатые" выключатели, можно ограничить вышеописанные „броски" тока.

На фиг. 312 показан такой ступенчатый выключатель в схематическом изображении.

Как видно из фиг. 312, кроме главного (рабочего) контакта 1 этот выключатель имеет еще вспомогательный контакт 2, соединенный с активным сопротивлением r. При перемещении ножа выключателя сначала включается контакт 2 и сопротивление r (на весьма короткое время порядка 1/10 — 1/20 сек.), после чего сопротивление r замыкается на короткое и включается рабочий контакт 1.