Частотно-чувствительный реостат — это специализированное пусковое электрооборудование, разработанное для трех-асинхронных двигателей с фазным ротором-промышленного применения. В первую очередь он подходит для двигателей, работающих в условиях высокой-мощности, тяжелых-нагрузок при запуске и широко используемых в горнодобывающей, металлургической, подъемно-транспортной, вентиляторной, водяной насосной и других промышленных установках. Его основные функции заключаются в регулировании тока и крутящего момента на протяжении всей последовательности запуска двигателя, что делает его важным устройством для обеспечения безопасного и стабильного запуска двигателей большой-мощности.
Основной принцип работы этого оборудования заключается в его частотно--чувствительной характеристике импеданса. Его железный сердечник собран путем укладки толстых стальных пластин с обмотками, намотанными вокруг железного сердечника. После подключения к цепи ротора двигателя его полное сопротивление автоматически адаптируется к изменениям частоты индуцированного тока ротора, идеально согласуясь с характером изменения скорости асинхронных двигателей во время запуска. В момент начала запуска стационарного двигателя его скорость равна нулю. Как только статор получает переменный ток мощности-частоты, относительная скорость резания между магнитным полем ротора и статора достигает максимального значения. Частота индуцированного тока ротора соответствует частоте сети 50 Гц, и в этот момент частотно-чувствительный реостат демонстрирует максимальное сопротивление.
Эта характеристика в первую очередь служит для ограничения пускового пускового тока. Мощный двигатель с-вращающимся-ротором, запущенный напрямую, может потреблять пусковой ток, в 5–8 раз превышающий номинальный ток. Это легко вызывает резкие падения напряжения в сети, нарушает нормальную работу другого электрооборудования на объекте, а также создает механическую нагрузку на обмотки двигателя, подшипники и другие конструкции, сокращая срок службы оборудования. Высокий импеданс частотно-чувствительного реостата на ранней стадии запуска стабилизирует пусковой ток на уровне, в 2–3 раза превышающем номинальный ток. Это полностью исключает риск поражения электрическим током и обеспечивает стабильную работу электросети.
Во-вторых, он оптимизирует пусковой момент двигателя, чтобы удовлетворить требования к запуску при большой-нагрузке. При обычном прямом запуске пусковой момент двигателя остается относительно низким и не может привести в движение большие машины, которые запускаются под нагрузкой. Ограничивая ток, частотно-чувствительный реостат сохраняет достаточный пусковой момент, чтобы предотвратить остановку двигателя и недостаточную пусковую мощность. Он отвечает требованиям запуска тяжелой техники, такой как краны, дробилки и подъемники.
Во время ускорения двигателя скорость постоянно возрастает, относительная скорость вращения между магнитным полем ротора и статора продолжает уменьшаться, и частота индуцированного тока ротора соответственно падает. Импеданс частотно-чувствительного реостата плавно снижается по мере снижения частоты, без необходимости ручного вмешательства или переключения компонентов. Напряжение и ток в цепи ротора двигателя изменяются постепенно, а скорость увеличивается равномерно. Это полностью решает проблемы скачков скорости и вибрации при запуске, связанные с традиционным запуском со ступенчатым сопротивлением, обеспечивая более мягкий и плавный процесс запуска.
Когда двигатель достигает полной номинальной скорости и переходит в нормальный режим работы, частота индуцированного тока ротора падает до 1–3 Гц. Сопротивление частотно-чувствительного реостата приближается к нулю и практически не создает потерь и помех нормальной работе двигателя. На этом этапе контактор может-закоротить реостат, переводя цепь ротора двигателя в закороченное нормальное рабочее состояние. Это гарантирует непрерывную работу двигателя с номинальной мощностью и номинальным КПД, обеспечивая баланс между безопасностью запуска и эффективностью работы. Кроме того, это оборудование смягчает механические удары во время запуска двигателя, защищая узлы вспомогательной трансмиссии, включая редукторы, приводные цепи и ремни. Это снижает количество отказов механического оборудования и снижает общие затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание оборудования.