Стартиране на електродвигателя чрез автотрансформатор

Пускането на трифазен електродвигател се извършва с помощта на автотрансформатор, който е свързан последователно с електродвигателя по време на пускане.

Autotransformer осигурява стартиране при ниско напрежение, което спада приблизително 50-80% от общото напрежение в електрическата верига. В зависимост от зададените параметри, напрежението може да бъде намалено на един или два етапа. Понижаването на напрежението, приложено към двигателя едновременно, ще доведе до намаляване на пусковия ток и началния момент. Ако двигателят не се захранва в определен момент от времето, той няма да загуби скорост, както в случай на стартиране на звезда-триъгълник. Времето за превключване от ниско напрежение към пълно напрежение може да се регулира.

В допълнение към намаляване на началния въртящ момент, метод за стартиране чрез автотрансформатор има един недостатък. Веднага след като двигателят започне да работи, той преминава към мрежово напрежение, което води до скок на тока. Въртящият момент зависи от напрежението, приложено към двигателя. Стартовият въртящ момент е пропорционален на квадрата на напрежението.

Нека разгледаме по-подробно старта на трифазен електродвигател чрез автотрансформатор в диаграмата.

При стартиране на моторно превозно средство превключвателят 1 първо се затваря, свързвайки намотките на автотрансформатора със звезда. След това превключвателят 2 се затваря и двигателят се включва на ниско напрежение U'1. В този случай стартовият ток на двигателя, измерен на изхода на автотрансформатора, намалява с коефициент Ka, където Ka е коефициентът на трансформация на автотрансформатора. Токът, измерен на входа на автотрансформатора, намалява с коефициент K2a в сравнение със стартовия ток, когато двигателят е директно свързан към мрежата. Факт е, че в понижаващ се автотрансформатор първичният ток е Ka пъти по-малък от вторичния и следователно намаляването на пусковия ток по време на стартиране на автотрансформатора е Ka x Ka = K2a пъти.

След като роторът на двигателя започне да се върти, превключвателят 1 се отваря и автотрансформаторът се превръща в реактивна намотка. В този случай напрежението на клемите на намотката на статора леко се увеличава. Чрез включване на превключвателя 3, пълното напрежение на мрежата U1n се подава към клемите на двигателя. По този начин стартирането на автотрансформатора се извършва на три етапа: на първия етап към двигателя се подава напрежение, равно на 50-70% от номиналното напрежение; на втория етап, където трансформаторът служи като реактор, напрежението е 70-80% от номиналното. Тъй като използването на автотрансформатор дава намаляване на пусковия ток с коефициент К2а
I'p = Ip/K2a,
тогава мощността, за която трябва да бъде проектиран стартовият автотрансформатор,
Sa = 3U1н Iп (1/К2а),
Където U1н - номинално (фазово) напрежение на намотката на статора;
Ip - стартов ток на двигателя при стартиране чрез директно свързване към мрежата.

Методът за стартиране на автотрансформатора, подобно на други методи за стартиране на асинхронни двигатели, базиран на намаляване на подаваното напрежение, е придружен от намаляване на началния въртящ момент, тъй като стойността на последния е право пропорционална на квадрата на напрежението. От гледна точка на стартовите токове и стартовите моменти, методът за стартиране на автотрансформатора е по-изгоден от реакторния, тъй като при едно и също намаляване на напрежението стартовият ток при начина на стартиране на реактора намалява с U'1/U1n пъти и с методът за стартиране на автотрансформатора - чрез (U'1/U1n) 2 пъти. Но сложността на стартовата операция и високата цена на оборудването донякъде ограничават използването на метода на автотрансформатор за стартиране на асинхронни двигатели.