Тема лекции 16 Способы регулирования частоты вращения 3-фазных асинхронных двигателей план лекции

1. Основные сведения орегулировании частоты вращения асинхронных двигателей

2. Регулирование скорости изменением числа пар полюсов обмотки статора.Принцип получения разного числа пар полюсов.

3. Регулирование скорости изменением числа пар полюсов путем переключения обмотки статора со «звезды» на «двойную звезду»

4. Регулирование скорости изменением числа пар полюсов путем переключения обмотки статора с «треугольника» на «двойную звезду»

5. Регулирование скорости асинхронного двигателя изменением частоты тока статора

Основные сведения

Формула частоты вращения асинхронного двигателя имеет вид

n = 60f ( 1 – s ) / р, (16-1)

где:

n – частота вращения, об/мин;

f – частота тока питающей сети;

s – скольжение ротора (относительное отставание ротора от магнитного поля обмотки статора );

р – число пар полюсов вращающегося магнитного поля статора.

Из формулы следует, что регулировать скорость асинхронного двигателя можно тремя способами:

1. изменением f – частоты тока питающей сети;

2. изменением скольжения– s;

3. изменением р – числа пар полюсов.

Кроме того, существует 4-й способ – изменением напряжения на обмотке статора.

Коротко рассмотрим особенности каждого способа регулирования скороти вращения асинхронного двигателя.

Регулирование скорости изменением частота тока питающей сети – плавное. Оно требует применения преобразователей частоты. На судах этот способ нашел ограниченное применение, в основном, в электроприводах тяжеловесных лебёдок, грузовых и портальных кранов.

Регулирование скорости изменением скольжения применимо только для двигателей с фазным ротором, т.к. осуществляется введением добавочных резисторов в цепь фазного ротора. Регулирование плавное, но требует применения громоздких пускорегулировочных реостатов, в которых выделяется большое количество тепла.На судах этот способ нашел ограниченное применение, в основном, в электроприводах тяжеловесных лебёдок и кранов, а так же в брашпилях.

Регулирование скорости изменением числа пар полюсов применяют только для двигателей с короткозамкнутым ротором. Теоретически его можно применить и для двигателей с фазным ротором, но в этом случае одновременно с переключением в обмотке статора необходимо производить аналогичные переключения и в обмотке ротора. Это вызовет недопустимое усложнение конструкции и увеличение массо-габаритных параметров двигателя. Недостаток регулирования – его ступенчатость (в соотношении 1:2:4 или 1:2:6) и высокая стоимость полюсопереключаемых электродвигателей.

Область применения на судах – самая распостранённая, в электроприводах грузовых лебёдок и кранов, а так же брашпилей и шпилей.

Регулирование скорости изменением напряжения на обмотке статора на судах не нашло широкого применения из-за 2-х недостатков:

1. требуется отдельное устройство ( регулятор напряжения ), позволяющее плавно изменять его выходное напряжение как по величине, так и по фазе;

2. при понижении напряжения возникает опасность опрокидывания двигателя, т.к. при этом резко (в квадрате) уменьшается вращающий момент двигателя.

Область применения на судах – ограниченная, в основном, в системах судовой электроавтоматики (рулевые приводы и авторулевые) для изменения скорости двухфазных асинхронных двигателей мощностью до 150-200 Вт.

На судах до сих пор наиболее распостраненный способ регулирования – путем изменения числа пар полюсов. Он применяется в електроприводах грузоподъемных механизмов и якорно-швартовных устройств.