5. Замкнутые суэп переменного тока

5.1. Общие сведения

В промышленных электроприводах широко применяют электродвигатели переменного тока: асинхронные (с короткозамкнутым и фазным ротором), синхронные и вентильн0-индукторные.

Наибольшее распространение получили асинхронные короткозамкнутые двигатели, отличающиеся:

1. простотой конструкции, дешевизной;

2. надёжностью в эксплуатации;

3. минимальными размерами и весом;

4. широким диапазоном мощностей.

Регулирование угловой скорости таких электродвигателей возможно:

1 . Переключением числа пар полюсов. Регулирование ступенчатое с ограниченным числом ступеней (2–3). Возможно только при специальном выполнении статорных обмоток. Широкого применения не нашло.

2. Изменением напряжения питания статорной цепи. Реализуется обычно с помощью тиристорных регуляторов переменного напряжения.

Для расширения диапазона регулирования и стабилизации скорости используют замкнутые суэп с отрицательной обратной связью по скорости.

3. Изменением частоты питающего напряжения; возможно плавное, глубокое и экономичное (по потере энергии) регулирование с использованием преобразователей частоты. Требует одновременного регулирования напряжения питания двигателя, что реализуется обычно с помощью замкнутых СУЭП.

Метод перспективен и начинает получать широкое применение. Сдерживающим фактором является сложность и дороговизна преобразователей частоты.

В асинхронных электродвигателях с фазным ротором появляются дополнительные возможности регулирования скорости:

• изменением величины сопротивления добавочного резистора в цепи ротора ступенчато (с применением релейно-контактной аппаратуры), или плавно с помощью тиристорных либо транзисторных регуляторов. Для стабилизации угловой скорости на промежуточных характеристиках, как правило, требуется применение замкнутых СУЭП;

• каскадным включением асинхронного двигателя с другими электрическими машинами или статическими преобразователями. Применяют в регулируемых электроприводах большой мощности с замкнутыми системами управления.

В мощных безредукторных электроприводах экономически оправдано применение синхронных двигателей с автоматическим регулированием возбуждения.

Перспективным является вентильно-индукторные электродвигатели с тиристорными или транзисторными коммутаторами в цепи статора. Они имеют характеристики, аналогичные характеристикам электродвигателей постоянного тока, но в бесколлекторном исполнении. Регулирование угловой скорости осуществляется обычно с помощью замкнутых СУЭП.

5.2. Система регулирования угловой скорости асинхронного электропривода изменением напряжения питания

Принципиальная схема СУЭП приведена на рис.5.1

Электродвигатель М получает питание от трехфазной сети через тиристорный или транзисторный регулятор переменного напряжения ТРН с импульсно-фазовым управлением (см. тему 2).

Угловая скорость электродвигателя  контролируется тахогенератором BR, вырабатывающим напряжение U_BR=K_C , которое сравнивается с напряжением U_З задающего потенциометра ЗП, пропорциональным заданной угловой скорости  ₀.

Рис. 5.1. Принципиальная схема САР угловой скорости