Керування швидкості за рахунок зміни пар полюсів

Для зміни швидкості застосовуються спеціальні двигуни, які дозволяють змінювати кількість полюсів. Найбільш поширені – двохскоросні. Зменшення числа пар полюсів призводить до синхронної швидкості.

На практиці найбільше поширення отримали схеми з’єднання обмоток статора в подвійну зірку, зірку та трикутник.

П одвійна зірка .

Для цієї схеми число пар полюсів – р/2

Зірка -р Трикутник  -р

М_С

М_к2

М_к1

Переваги : простота, надійність, незмінна жлрсткість, економічність.

Недоліки: швидкість змінюється тільки ступінчато і кількість ступенів визначається кількістю полюсів, що можна переключати.

Зміна швидкості двигуна введенням додаткового опору в коло статора.

Цей спосіб використовується дуже рідко для двигунів з короткозамкненим ротором при відсутності інших засобів зменшити швидкість. Спосіб дуже неекономічний, тому використовується для короткочасної зміни швидкості. Із збільшенням опору статора відповідно до формул для критичного моменту та ковзання призводить до зменшення перевантажуючої здатності двигуна та зменшенню жорсткості характеристик. Синхрона швидкість незмінюється.

Каскадні схеми керування швидкістю двигуна.

При зміні навантаження двигуна втрати в роторі дорівнюють

Для двигунів виликої потужності ці втрати достатньо великі, причому їх можна використати для керування швидкостю двигуна.

Спочатку з’явилися електромагнітні каскадні схеми, а потім з розвитком напівпроводникової техніки машинні елементи замінили на електронні. В данний час поширена схема АВК (асинхронно-вентильного каскаду). Для каскадних схем випускають двигуни з фазним ротором.

Швидкість двигина змінюється за рахунок зміни струму I_д допоміжного двигуна постійного струму. Регулювання швидкості обумовлене введенням е.р.с. в коло ротора, яку створює ДПС.

Майже вся енергія втрат за винятком незначних втрат в перетворювачі (некерований випрямляч) в ДПС та втрат в обмотках ротора.

АВК складається з АД з фазним ротором в коло ротора якого підключенмй некерований випрямляч. Послідовно з ним включений інвертор, який створює е.р.с. за допомогою якої здійснюється керування швидкостю.

Інвертор зв’язаний з мережою через трансформатор, який здійснює гальванічну розв’язку та узгоджує амплітуду напруги мережи та інвертора.

Механічні характеристики майже паралельні, але критичний момент зменшився на 15-17%.

Перевага : висока економічність, плавність регулювання швидкостю. Диапазон регулювання в розімкнених системах 2-3, який підвищується при використанні замкнених систем. Використовується тільки в потужних приводах.

Загальні зауваження: існують інші способи регулювання швидкістю, які використовуються для конкретних механізмів, наприклад, причастотному керуванні для привода струйних машин найбільш раціональним є закон U/f²=const. Для механізмів, в яких момент опору обернено пропорційний швидкості закон U/f²=const. Достатньо ефекттивний закон керування швидкостю можна отриманти в двигуні подвійного живлення. Для цього використовуються двигун з фазним ротором, в коло ротора якого підключається перетворювач частоти.