73. Регулирование скорости ад.
Регулирование скорости АД изменением напряжения питания.
Если регулировать напряжение, подводимое к трем фазам статора асинхронного двигателя, то можно, отвлекаясь от влияния параметров регулирующего устройства на характеристики двигателя, изменять максимальный момент, не изменяя критического скольжения. Устройством для регулирования напряжения может быть, например, тиристорный регулятор; при этом в каждой фазе статора двигателя находится два встречно параллельно включенных тиристора. Управляя углом включения тиристоров (фазное управление), можно плавно менять действующее значение напряжения.
Максимальный момент при пониженном напряжении снижается пропорционально квадрату напряжения:
(4.58)
где
- соответственно максимальные моменты,
развиваемые двигателем при сниженном
и номинальном напряжении;
- соответственно пониженное и номинальное
напряжение.
Критическое скольжение, не зависящее от напряжения, остается неизменным. Не изменяется также и синхронная угловая скорость, которая зависит только от частоты питающего напряжения и числа пар полюсов двигателя.
Регулирование угловой скорости двигателя при этом способе происходит за счет уменьшения модуля жесткости механических характеристик и осуществляется вниз от номинальной угловой скорости. Плавность регулирования определяется плавностью изменения напряжения; при применении тиристорного регулятора напряжения угловая скорость регулируется без ступенчато.
Регулирование скорости АД изменением числа пар полюсов.
Из выражения для угловой скорости асинхронного двигателя:
(4.59)
следует, что угловую
скорость можно регулировать, изменяя
число пар полюсов р, если задана
частота питающей сети
и мало изменяется скольжение
Так
как число пар полюсов может быть только
целым числом, то регулирование угловой
скорости оказывается ступенчатым. Такой
способ регулирования реализуется
практически в двигателях с короткозамкнутым
ротором, где переключение полюсов
производится в обмотке статора, обмотка
ротора при этом автоматически
приспосабливается к избранному числу
полюсов. Если использовать двигатель
с фазным ротором, то переключение числа
полюсов на статоре потребует одновременного
переключения числа полюсов и на роторе,
что усложнит конструкцию, поэтому для
этого способа регулирования практически
используются асинхронные двигатели с
короткозамкнутым ротором, в которых
чаще всего переключение полюсов
осуществляется изменением направления
тока в отдельных половинах каждой фазной
обмотки.
Рег. скорости АД изменением соотношения между напр. и частотой.
Принципиальная
возможность регулирования угловой
скорости асинхронного двигателя
изменением частоты питающего напряжения
вытекает из формулы
При регулировании
частоты также возникает необходимость
регулирования амплитуды напряжения
источника, что следует из выражения
Если при неизменном напряжении изменять
частоту, то поток будет изменяться
обратно пропорционально частоте. Так,
при уменьшении частоты поток возрастает
и это приведет к насыщению стали машины
и как следствие к резкому увеличению
тока и превышению температуры двигателя;
при увеличении частоты поток будет
уменьшаться и как следствие будет
уменьшаться допустимый момент.
Для наилучшего использования асинхронного двигателя при регулировании угловой скорости изменением частоты необходимо регулировать напряжение одновременно в функции частоты и нагрузки, что реализуемо только в замкнутых системах электропривода. В разомкнутых системах напряжение регулируется лишь в функции частоты по некоторому закону, зависящему от вида нагрузки.