Асинхронные двигатели переменного тока получили громадное распространение в промышленности, так как являются наиболее дешевыми и не требующими, сложного ухода и частого ремонта. В качестве пусковых приспособлений для этих двигателей в большинстве применяются реостаты, т. е. той или иной формы омические сопротивления, включаемые на время пуска в цепь обмотки ротора двигателя. Основным достоинством реостатов является достижение необходимого при пуске двигателя начального пускового момента. Но реостат имеет большие нeдocтaтkи; требует ухода, частого текущего ремонта (в виду наличия искрящих контактов) и квалифицированного рабрчега-электрика для пуска двигателя.
Таким образом, насколько современный асинхроннь1й двигатель надежен и нетребователен, настолько еще несовершенны устройства для его пуска. Они остались в принципе теми же.акимц были еще при изобретении первого мотора переменного тока.
Различные системы автоматических реостатов, которые изобретались, не являются надежными в действии, сложны по устройству и требуют частого ремонта в виду наличия подвижных частей и искрящих контактов.
(323)
Было также предложено для автоматического пуска асинхронных двигателей включать в обмотку ротора двигателя комбинации параллельно соединенных индуктивных и омических сопротивлений (см., напр., журнал „Электричество, №2Г за 1900 г. стр. 296 - 297, фиг. 11-12). Это устройство позволяло совершенно автоматически пускать двигатель, не имело подвижных частей и искрящих контактов, а, следовательно, не требовало никакого ухода. Но основным недостатком его было значительное снижение пускового момента двигателя.
В предлагаемом устройстве также применена комбинация параллельно включенных индуктбрных и омических сопротивлений, причем, согласно изобретению, реактивные кату-ики, служащие индуктивными сопротивлениями, выполняют роль реле, автоматически включающих и выключающих вспомогательное пусковое сопротивление.
На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.
Предлагаемое устройство для пуска асинхронных двигателей состоит из трех реактивных катушек 5, 5, 5 с параллельно присоединенными к ним омическими сопротивлениям 4, 4, 4. Катушки 5 выполняются в виде одного трехфазного реактора, т. е. трех соответственно расчитанных обмоток, насаженных на один общий сердечник, имеющий вид буквы Ш, Омические сопротивления 4 изготовляются путем намотки- никелиновой проволоки надлежащего сечения на три фарфоровых цилиндра. Магнйтопровод трехфазного реактора замыкается якорем 7, который двумя пружинами (не показанными на чертеже) удерживается на некотором расстоянии от концов магнитопровода. Якорь 7 имеет три контакта 8, 8, 8, соединенные между собою накоротко. Три вспомогательных сопротивления 6, б, 6 изготовляются, как и сопротивления 4,4,4, но меньшей величины, чем последние. Сопротивления 6, 6, 6 соединены между собой на звезду, и концы их присоединены к неподвижным контактам 8, 8, 8. Соединения ясны из чертежа. Все устройство монтируется на металлической крышке с тремя контактными болтами и опускается в кожух с маслом. Крышка плотно привинчивается к кожуху; для возмон:ного расширения масла, а также его пополнения, кожух имеет трубку перелив с колпачком.
Принцип действия предла-аемого устройства основан на том известном и используемом для целей автоматического пуска асинхронных двигателей явлении, что после включения статора 2 асинхронного двигателя в сеть 1 переменного тока, частота тока в цепи ротора 3 будет уменьшаться и, по достижении последним нормального числа оборотов, будет составлять, примерно, Vao часть частоты тока в сети.
Предлагаемое устройство работает следующий образом. При включении двигателя вхолостую сердечник трехфазного реактора 5 быстро (мгновенно) притянет к себе якорь 7 и тем самым включит вспомогательнре сопротивление 6 последовательно с основным сопротивлением 4, причем вся система будет соединена на звезду. Вследствие того, что в начале пуска частота тока в цепи ротора большая, а также вследствие наличия притянутого якоря и . отсутствия воздушного промежутка в магнитопроводе реактора, реактивное сопротивление катушекб, 5,5 будет значительным; вследствие этого большая часть тока пойдет через омические соприкосновения 4 и 6. Значительное омическое сопротивление, включенное в цепь обмотки ротора в момент пуска, обусловит высокий пусковой момент двигателя.
По мере развертывания ротора 3 частота тока в нем уменьшается, вследствие чего реактивное сопротивление катушек 5, 5, 5 также уменьшается и все большая часть общего тока протекает по катушкам 5, 5, 5. Однако, в конце пуска сила тока в катушках б, 5, 5 значительно уменьшится; это получается потому, что пуск двигателя, по условию, происходил вхолостую, под нагрузкой одной только трансмиссии, маховика или т. п., а такая нагрузка об.чадает большим инерционным моментом сопротивления и малым статическим моментом сопротивления; инерционный же момент сопротивления, зависящий от углового ускорения при разгоне, в конце пуска, когда ускорение равно или приближается к нулю, также нравен или приближается к нулю; сила же тока в двигателе зависит в конечном счете от нагрузки; поэтому при пуске двигателя вхолостую сила пускового тока в конце пуска падает до значения тока холостого хода, который в роторе асинхронного двигателя будет очень малым.
Поэтому, в известный момент сила притяжения якоря 7 сердечником катушек 5, 5, 5 не сможет преодолеть силы натяжения пружин и якорь 7 отпадет и соединит накоротко контакты 9, 9, 9, тем самым выключив вспомогательное сопротивление 6; вследствие этого койбинация из сопротивлений 4, 4 ,4 и катушек 5, 5, 5 окажется соединенной звездою.
В виду резкого уменьшения омического сопротивления и реактивного сопоогивления катушек 5, 5, 5 образуется воздушный промежуток между якорем 7 и сердечником, а в.цепи двигателя получится некоторый скачок силы тока. В силу же значительного уменьшения частоты тока ротора и реактивного сопротивления катушек 5,5,5 почти весь ток пройден через обмотки катушек 5,5,5, которые к этому моменту уже не будут представлять почти никакого реактивного сопротивления; а так как омическое их сопротивление почти равно нулю, то ротор мотора окажется как бы замкнутым на
