УДК 621.316.90
В. С. ДЗЮБАН., Я. С. РИМАН
Об электромагнитной постоянной времени затухания обратной э.д.с. шахтных электродвигателей. –
В кн. Взрывобезопасное электрооборудование.
Вып. 6 М., Энергия, 1969.
При решении вопросов, связанных с защитой человека от поражения электрическим током, особое значение приобретает определение величины и длительности существования кратковременных токов утечки. Одним на факторов, определяющих величину энергии, поглощенную прикоснувшимся к фазе сети человеком, является скорость затухания обратной э. д, с. вращающихся электродвигателей после снятия напряжения в результате срабатывания устройств защиты от утечек.
При расчетах, где не сделаны оговорки, приняты следующие допущения: фазы электродвигателя симметричны; скорость вращения электродвигателя за время затухания обратной э. д. с. остается неизменной; кривая намагничивания активной стали прямолинейна; потери в стали не учитываются.
При рассмотрении переходных процессов, возникающих при отключении асинхронного электродвигателя от сети, применяется векторный метод, когда совместное действие всех трех фаз выражается одним вектором. Основные уравнения асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором в координатной системе, вращающейся с угловой скоростью wк имеют вид:
Очевидно, для системы координат, вращающейся с угловой скоростью ротора w, уравнения (1) и (2) могут быть преобразованы к виду:
При отключении электродвигателя от сети ток в обмотке статора не протекает, однако напряжение на зажимах обмотки статора не исчезает мгновенно. Объясняется это тем, что в короткозамкнутой обмотке ротора появляются токи, которые стремятся поддержать поток электродвигателя неизменным. Если до отключения электродвигателя напряжение на зажимах статора равно напряжению сети, то в момент отключения электродвигателя от сети напряжение на зажимах мгновенно падает до величины, определяемой предшествующим режимом работы электродвигателя. При отключении электродвигателя с поминальной нагрузкой напряжение в начальный момент снижается до 83% от напряжения сети. В то же время при отключении электродвигателя, вращающегося вхолостую, напряжение в начальный момент снижается до 92-95% от напряжения сети. Очевидно, при прочих равных условиях наибольшая величина кратковременных токов утечки будет при отключении от сети ненагруженного электродвигателя. Это обстоятельство должно учитываться при расчетах кратковременных токов утечки, возникающих при прикосновении человека к фазе сети…
…В общем случае для электромагнитной постоянной времени затухания Тэ можно записать:
где К - коэффициент, учитывающий насыщение магнитной цепи электродвигателя. Для комбайновых электродвигателей с водяным охлаждением К=1,6-1,8, а для комбайновых электродвигателей с воздушным охлаждением К=1-1,2…
…Необходимо отметить, что вопросы защиты человека от поражения электрическим током должны решаться при наиболее жестких условиях. Опасность прикосновения человека к фазе сети при прочих равных условиях возрастает с увеличением емкости сети и электромагнитной постоянной времени затухания обратной э. д. с. группы электродвигателей. Очевидно, наибольшая опасность поражения человека электрическим током возникает, если в сети с максимальной емкостью электромагнитная постоянная времени затухания обратной э. д. с. группы электродвигателей будет иметь наибольшее значение