Методы регулирования частоты вращения асинхронных двигателей.

Для получения наилучшей производительности, наибольшей точности обработки или иных показателей исполнительный орган двигателя должен вращаться или перемещаться поступательно с соответствующей этому оптимальному режиму скоростью. В связи с этим возникает необходимость принудительного регулирования скорости в соответствии с технологическими требованиями.

Рассмотрим возможные способы регулирования скорости. Скорость вращения ротора в нормальном режиме работы меньше на 2 – 8% скорости вращения магнитного поля. Поэтому изменение скорости вращения магнитного поля вызывает изменение в той же степени и скорости вращения ротора двигателя.

f_мп – частота вращения магнитного поля;

f_{ист пит} – частота напряжения источника питания;

p – число пар полюсов.

В соответствии с этой формулой вытекают 2 наиболее распространенных способа регулирования скорости вращения:

1. Изменение числа пар полюсов p;

2. Изменение частоты f напряжения источника питания.

Наиболее часто используется второй способ.

Для этого используются тиристорные преобразователи, включаемые между питанием сетью и обмотками статора (см. рис. 4.27).

сеть

f ~ const

тиристорный

преобразователь

f ~ var

статор ротор

Рис. 4.27

Синхронные машины.

Синхронные машины характерны тем, что у них ротор в установившемся режиме вращается с угловой скоростью магнитного поля, создаваемого токами в фазовых обмотках статора. Это достигается тем, что ротор синхронной машины представляет собой обычно электромагнит или реже постоянный магнит с числом пар полюсов, равным числу пар полюсов вращающегося магнитного поля. Взаимодействие полюсов вращающегося магнитного поля и полюсов ротора обеспечивает постоянную угловую скорость последнего, независимо от момента на валу. Это свойство синхронных машин, позволяет их использовать в качестве двигателей для привода механизмов с постоянной угловой скоростью. Распространенность синхронных двигателей не столь широка как асинхронных, но в ряде случаев, например в металлургии, их использование становится необходимым. Единичная мощность синхронного двигателя в приводах большой мощности достигает нескольких десятков МВт. Основной областью применения синхронных машин является использование их в качестве промышленных генераторов для выработки электрической энергии на электростанциях.