2tom132

5. MASZYNY ELEKTRYCZNE 266

gdzie: a_p — liczba pierścieni ślizgowych w maszynie; v_p — prędkość obwodowa na powierzchni pierścienia, m/s; p_B — współczynnik tarcia szczotki względem pierścienia ślizgowego; p_B — ciśnienie między szczotką a pierścieniem, Pa; S_B — całkowite pole powierzchni styczności szczotek na jednym pierścieniu, m²; U_c — spadek napięcia między szczotką a pierścieniem, V; l_p — prąd doprowadzony do pierścienia ślizgowego, A.

5.    Sumę strat mocy wentylacyjnych P_v oraz strat mocy w łożyskach P_b można wyznaczyć łącznie ze stratami tarcia w zestyku ślizgowym P_cp na podstawie wyników próby biegu jałowego, jako tzw. straty mechaniczne P_m (rys. 5.10).

6.    Dodatkowe straty mocy P_a<J przy obciążeniu znamionowym można oszacować wg wzoru

P,d = 0,005P_v    (5.30)

Dodatkowe straty mocy zależą od wielu czynników konstrukcyjnych oraz technologicznych i mogą znacznie się różnić od strat obliczonych wg zależności (5.30) [5.3].

W obliczeniach szacunkowych można przyjąć, że jałowe straty mocy P₀ = P_Fe + + P.. + P_b+ P_Cfl w stosunku do obciążeniowych strat mocy P, = P_ws + P_wr + P_cI + P_fć wynoszą:

—    w silnikach dwubiegunowych P₀*(\^2)P_L

—    w silnikach o liczbie par biegunów 2p > 2 Po ^x (0,75-=-1)P_ł

5.2.4.4. Warunki rozruchowe silników

Sposób rozruchu silnika indukcyjnego należy dobrać uwzględniając zjawiska:

—    w sieci zasilającej,

—    w silniku,

—    w urządzeniu napędzanym.

Wymagania co do ograniczenia zarówno prądu rozruchowego i spadku napięcia w sieci, jak i przyrostów temperatury uzwojeń podczas rozruchu, a także zmniejszenia mechanicznego udaru w urządzeniu napędzanym łatwiej można spełnić stosując silnik o wirniku pierścieniowym niż silnik o wirniku klatkowym.

Rozruch silnika o wirniku pierścieniowym przeprowadza się za pomocą rozrusznika oporowego (dane techniczne rozruszników — tabl. 5.33), włączonego w obwód uzwojenia wirnika (rys. 5.22). Zarówno silnik, jak i rozrusznik mają zwykle styki pomocnicze blokady elektrycznej. Uniemożliwiają one załączenie silnika do sieci, jeśli przyrząd szczotkowy i pokrętło rozrusznika nic znajdują się w pozycji rozruchowej początkowej.

Podejmowane są prace w zakresie zastosowania rozruszników bezstopniowych

0    zmieniającej się impedancji pod wpływem malejącej częstotliwości w obwodzie wirnika podczas rozruchu. W rozrusznikach tych wykorzystuje się zjawisko powstawania prądów wirowych w masywnych elementach ferromagnetycznych, które znajdują się w zmiennym polu magnetycznym cewek rozrusznika.

Do rozruchu silników o mocy większej niż ok. 500 kW są stosowane również rozruszniki cieczowe zwykle napełniane roztworami wodnymi. Przez powolne zanurzanie płyt rozrusznika uzyskuje się ciągłą zmianę rezystancji oraz równomierny przebieg prądu

1    momentu rozruchowego. Równolegle z rozrusznikiem cieczowym należy jednak załączyć trójfazowy układ oporników metalowych, aby w przypadku odparowania cieczy lub

Rys. 5.22. Schemat połączeń silnika indukcyjnego o wirniku pierścieniowym ze szczotkami unoszonymi oraz rozrusznika, wyposażonych w styki pomocnicze S, i S_flV blokady elektrycznej

uszkodzenia płyty rozrusznika cieczowego rezystancja nie przekroczyła wartości dopuszczalnej, m.in. ze wzgiędu na przepięcia w silniku.

Rezystancję fazową całkowitą rozrusznika oporowego oblicza się ze wzoru

R.....= R.

1 -s(JW) s(M)

(5.31)

przy czym: s(M) — poślizg silnika przy momencie obrotowym M wymaganym podczas rozruchu. W przybliżeniu

s(M)

M

(5.32)

Przykład 5.2. Silnik o poślizgu znamionowym s_N — 0,04 ma rozwijać przy rozruchu elektromagnetyczny moment obrotowy M = 1,2 M_s. Wówczas całkowita rezystancja rozrusznika

1-0.04-1,2

Ki = R,-* 20 R,

0.04 -U

Rezystancję rozrusznika na poszczególnych stopniach, przy których silnik ma mieć poślizg s i rozwijać moment obrotowy M oblicza się z zależności

R

roz

s-s(M) ^r s(M)

(5.33)

Jeżeli jest wymagane ograniczenie prądu rozruchowego przy poślizgu s = 1 do ^wartości I,_mav to rozrusznik powinien mieć rezystancję całkowitą

R_rgz = -£rL__Rr    (5.34)

¹ lmax

W celu uniknięcia uszkodzeń urządzenia napędzanego lub pośredniczącej przekładni ^z?batej należy niekiedy zmniejszyć elektromagnetyczny moment rozruchowy oraz przyspieszenie podczas rozruchu. Dlatego też stosuje się rozruszniki o odpow iednio dobranej ^re*ystancji i pojemności cieplnej każdego stopnia.