5.3. Режимы работы асинхронного двигателя

Из механической характеристики (рис. 5.4) видно, что АД может работать во всех возможных режимах:

1. ; - режим идеального холостого хода;

2. ; - режим короткого замыкания;

3. ; - двигательный режим;

4. ; - генераторный режим работы параллельно с сетью (рекуперативное торможение);

5. ; - генераторный режим работы последовательно с сетью (торможение противовключением);

6. кроме того, АД может работать в генераторном режиме независимо от сети переменного тока. Это режим динамического торможения. Для его реализации Д отключают от сети и в две фазы статора подают постоянный ток. Цепь ротора у Д с фазным ротором при этом замыкают накоротко, или включают в нее добавочные тормозные резисторы [13, 14].

Из полученных уравнений электромеханической и механической характеристик можем выявить способы регулирования координат АД. Так, регулирование (ограничение) токов статора и ротора (из уравнения (5.6)) можно обеспечить изменением подводимого к статору напряжения, а также добавочными резисторами, включенными в цепь статора или ротора.

Из уравнения момента (5.7) видны способы регулирования момента и скорости вращения АД. Это:

1. изменение напряжения питающей сети;

2. изменение частоты и напряжения питающей сети;

3. изменение сопротивления фазы статора и ротора;

4. изменение числа пар полюсов двигателя.

Кроме того, сегодня разработаны и другие способы регулирования координат АД. Они используются в схемах электрического вала, а также в схемах каскадного включения АД.

5.4. Регулирование координат асинхронного двигателя с помощью резисторов

Этот способ регулирования часто называют реостатным. Он заключается во введении добавочных (активных) сопротивлений в статорную или роторную цепь Д. Способ очень прост, но сопровождается значительными потерями и не позволяет получить высокое качество регулирования. Здесь может быть несколько вариантов [9].

Первый вариант: включение добавочного резистора в цепь статора.

.

Этот способ применяется для ограничения токов в переходный период. Обычно он используется для Д с короткозамкнутым ротором. Очевидно, что включение резистора приводит к снижению тока ротора и статора и не влияет на величину скорости идеального хода:

.

Критическое скольжение уменьшается:

^.

Рис. 5.5. Электромеханические (а) и механические (б) характеристики АД при введении добавочного резистора в цепь статора

Электромеханические характеристики (рис. 5.5, а) выходят из одной точки . С увеличением сопротивления жесткость характеристик уменьшается, и располагаются они в первом квадранте левее и ниже естественной. Как видно из характеристик, этот способ можно использовать для ограничения тока Д.

Анализ механических характеристик (рис. 5.5, б) показывает, что они также выходят из одной точки и располагаются ниже и левее естественной. С увеличением критический момент уменьшается, уменьшается также и критическое скольжение. Использовать этот метод для регулирования частоты вращения не представляется возможным из-за малого диапазона регулирования и малой перегрузочной способности. Этот способ также отличает низкая экономичность. Применяется данный способ, как правило, лишь для ограничения токов и моментов при пуске, торможении и реверсе.

Примечание: может быть использовано импульсное регулирование координат привода за счет замыкания ключом резисторов, включенных в цепь статора.