Схемы пуска. 
Электроэнергетические системы и сети. 
Электромеханические переходные процессы

Протекание переходных процессов при пуске зависит от того, по какой схеме осуществляется пуск электродвигателя. Существующие способы пуска двигателей в основном сводятся к следующим трем, которые изложены применительно к синхронным двигателям; пуск асинхронных двигателей отличается лишь тем, что в нем отсутствует последняя стадия — подача возбуждения и втягивание в синхронизм [5].

Автотрансформаторный пуск осуществляется по схеме, показанной на рис. 4.11, а. Сначала включается нулевой выключатель 7, затем выключатель 2, присоединяющий автотрансформатор к сети. Так как двигатель подключен к пониженному через автотрансформатор напряжению, то он разгоняется, потребляя сравнительно небольшой ток. После того, как двигатель достигнет близкую к синхронной скорость, включается возбуждение и двигатель входит в синхронизм; выключатель 7 отключается и включается шунтирующий выключатель 3, который подает на двигатель нормальное напряжение.

Рис. 4.11. Схемы пуска двигателей: а — автотрансформаторный пуск; бреакторный пуск; в — прямой пуск.

У синхронных двигателей при легком пуске возбуждение на двигатель подается до включения выключателя 3 при тяжелом пуске возбуждение подключается после включения шунтирующего выключателя, то есть после подачи на двигатель полного напряжения сети.

Пуск через автотрансформатор имеет серьезный недостаток, поскольку наличие пускового автотрансформатора является дополнительной причиной возникновения аварий. Кроме того, такая установка довольно дорога и обладает недостатками в эксплуатации, так как создает толчки при переключениях автотрансформатора. Все эго привело к тому, что автотрансформаторный пуск применяется крайне редко.

Реакторный пуск осуществляется по схеме, показанной на рис. 4.11, 6. Пусковой реактор ограничивает величину пускового тока и снижает напряжение на двигателе при пуске за счет падения напряжения в реакторе. В начале пуска шунитрующий выключатель 2 отключен. С помощью выключателя 1 двигатель подключается к сети через реактор. По мере разгона двигателя ток снижается. Это приводит к уменьшению падения напряжения в реакторе, и, следовательно, напряжение на двигателе повышается. При достижении подсинхронной скорости двигатель получает возбуждение и входит в синхронизм, после чего выключателем 2 шунтируется реактор.

Величина сопротивления реактора х_р определяется по выражению [5]:

где I _мии — величина, до которой необходимо ограничить пусковой ток с помощью реактора; / _макс — пусковой ток двигателя при номинальном напряжении U_HOM на его выводах.

Реальный пусковой ток / может быть определен как доля максимального тока /_{мускмакс}, пропорциональная напряжению (У_д на выводах двигателя:

Для определения (У_д воспользуемся уравнением связи между этим напряжением и напряжением сети U_c в точке подключения реактора.

Из (4.11) следует, что.

Таким образом, по формулам (4.10), (4.12) можно определить реальные значения пускового тока / и напряжения U —_л при известном напряжении сети U_c.

Пусковой момент при реакторном пуске снижается до величины.

Схему реакторного пуска применяют при необходимости значительного снижения тока в сети и при достаточности для пуска небольшого превышения пускового момента над статическим моментом механизма.

Прямой пуск осуществляется согласно схеме на рисунке 4.11, в. Двигатель включается на полное напряжение сети с помощью выключателя 1. Под действием асинхронного момента двигатель достигает подсинхронной скорости, после чего подается возбуждение и двигатель входит в синхронизм.