Помимо насосов, компрессоров и механизмов, аналогичных механизмам собственных нужд электростанций, в некоторых случаях требуется осуществление самозапуска иных агрегатов.
Обычно не вызывает трудностей обеспечение самозапуска воздуходувок, вентиляторов, дымососов, аглоэксгаустеров и других механизмов, у которых момент сопротивления пропорционален второй степени скорости и более. По условию снижения напряжения в сети, влияющего на работу других потребителей, самозапуск мощных асинхронных и синхронных двигателей может осуществляться с использованием пускового реактора или автотрансформатора (при мощности двигателя более 4 000—12 000 кВт в зависимости от мощности и схемы электроснабжения). Для синхронных двигателей при этом применяется схема ресинхронизации с включением разрядного сопротивления. Включение разрядного сопротивления может также потребоваться для менее мощных двигателей при нагрузке, близкой к номинальной. В большинстве случаев такие механизмы позволяют осуществить самозапуск по схеме с глухоподключенным возбудителем.
Для получения постоянного тока наряду с полупроводниковыми и ионными выпрямителями нередко применяются генераторы постоянного тока, приводимые в основном синхронными двигателями. В некоторых случаях необходим самозапуск этих агрегатов.
В промышленных установках двигатели-генераторы служат, как правило, для питания двигателей постоянного тока, а также крановой и печной нагрузки. В этих условиях показатель у в уравнении механической характеристики (§ 2-1) становится больше единицы и может принимать значения 1,5—2, а иногда и более в зависимости от характера механизмов, приводимых питаемыми двигателями постоянного тока. Такая характеристика момента сопротивления агрегата делает самозапуск достаточно легким. В результате самозапуск почти всех двигателей-генераторов, применяемых в промышленности, в случае синхронных двигателей обеспечивается по схеме с глухоподключенным возбудителем.
В частности, применяемые в промышленности двигатели-генераторы с синхронными двигателями 10 000 кВт, 1 000 об/мин отечественного производства обеспечивают самозапуск по простейшей схеме практически во всех случаях.
Наиболее сложно решается вопрос о самозапуске двигателей прокатных станов. Практически невозможно осуществить самозапуск двигателя-генератора, питающего реверсивный прокатный двигатель, так как последний работает с резко пиковой нагрузкой. С большими трудностями решается вопрос о самозапуске обжимных клетей непрерывных станов. Вообще самозапуск прокатных синхронных двигателей не применяется в основном по причинам технологического характера. Но иногда он может быть осуществлен и оказывается эффективным.
Например, синхронный двигатель МС-324-7/20, 1 515 кВ-А, 6 кВ, 300 об/мин приводит во вращение пять клетей проволочного прокатного стана 250.
Рис. 5-5. Самозапуск синхронного двигателя 1515 кВ · А прокатного стана при нагрузке 0,6 Мн.
Момент инерции довольно велик, и при отключении стана даже с металлом в валках без применения специального торможения агрегат останавливается лишь через несколько минут. Нагрузка двигателя при работе стана 0,43— 0,82 Р. Пиков нагрузки практически нет, так как захват металла происходит неодновременно во всех пяти клетях.
При отсутствии самозапуска кратковременный перерыв электроснабжения приводит к остановке стана. Металл застывает в валках и идет в брак. При самозапуске металл докатывается нормально. Если перерыв питания невелик — до 4 с, то скорость снижается весьма незначительно (на несколько процентов) и самозапуск происходит легко. На рис. 5-5 изображена осциллограмма самозапуска этого двигателя при нагрузке 0,6. Скольжение в момент включения 0,274 отн. ед. До такого скольжения скорость снизилась примерно через 30 с после отключения. Ток самозапуска в фазе 1 составил 4,0; в фазе 3—3,66. Время разгона и вхождения в синхронизм 3,35 с. При пуске двигателя с разрядным сопротивлением и отсутствии металла в валках (нагрузка 0,4) пусковой ток равен 4,7; а время пуска и вхождения в синхронизм 5,2 с.
Таким образом, в данном случае самозапуск не лимитируется возможностями двигателя. Нарушений технологии также не происходит, но требуется повышенное внимание от вальцовщиков.
Следовательно, вопрос о внедрении самозапуска на прокатных двигателях должен решаться в соответствии с конкретными условиями. Нельзя внедрять его там, где это в какой-то мере противоречит требованиям техники безопасности. В описанном случае может оказаться достаточной звуковая сигнализация, информирующая вальцовщиков об исчезновении и восстановлении напряжения.
Рис. 5-6. Схема АПВ контактора или магнитного пускателя.
РП — промежуточное реле с выдержкой времени при отпадании. При использовании реле времени переменного тока выпрямитель не требуется.
В установках до 1 000 В, где двигатели редко загружены выше 0,8Рн, самозапуск, как правило, обеспечивается. Отличительной особенностью является сильное снижение напряжения на двигателях вследствие больших значений индуктивных, а иногда и активных сопротивлений и большого количества потребителей. В результате сначала разгоняются малозагруженные двигатели, напряжение растет, после чего разгоняются и более загруженные двигатели.
Если двигатели напряжением до 1 000 В присоединены к сети через контактор или магнитный пускатель, для обеспечения самозапуска применяются схемы задержки отпадания контактора с использованием контура емкость — индуктивность либо схема АПВ контактора (рис. 5-6).
