Регулирование скорости ад с короткозамкнутым ротором

Производится

1) Изменением напряжения на статоре или введение в цепь статора добавочных сопротивлений.

Скорость изменяется в малом диапазоне. Значительно уменьшает­ся М_КР. Поэтому введение Rд или снижение U чаще используют для огра­ничения пусковых токов и критических моментов. Асинхронные двигате­ли очень чувствительны к снижению питающего напряжения: M U². Так, снижение Uн на 30% до U = 0,7U_H приводит к уменьшению критического мо­мента в два раза.

2) Изменением числа пар полюсов. В этих двигателях обмотку статора выполняют из частей, при переключении которых меняется число пар по­люсов. Следовательно, меняется скорость вращения поля статора и скорость ротора.

Промышленность выпускает 2,3 скоростные АД с к.з. ротором.

На рис. 1 представлены характеристики трехскоростного двигателя. С увеличением числа пар полюсов падает скорость вращения АД.

Достоинство – обеспечивает жёсткие характеристики во всем диапазоне регулирования.

Недостаток – дискретность регулирования. Например, в т.А нельзя обеспечить требуемую скорость двигателя.

3) Изменением частоты питающей сети или частотное регулирование.

В этом случае двигатель комплектуется преобразователем частоты ПЧ, что значительно удорожает установку. Регулируется скорость вращения поля статора. Обеспечивается плавность и широкий диапазон регулирования, (рис.2). Этот метод широко внедряется в промышленности.

Наиболее качественный метод регулирования. ПЧ строится на управляемых полупроводниковых вентилях – тиристорах. Недостаток: высокая стоимость ПЧ.

Ад с фазным ротором

Обмотка ротора выполнена по типу обмотки статора со схемой "звезда". Концы обмотки ротора Р1, Р2, РЗ выведены на изолированные от вала кольца из меди. К ним прижаты угольные щетки, обеспечивающие скользящий кон­такт при вращении ротора, через который в цепь обмоток вводятся добавоч­ные сопротивления Rд.

Критическое скольжение S_kp – пропорционально сопротивлению цепи ротора. Изменяя добавочное сопротивление Rд, меняем наклон рабочей ха­рактеристики. При полном Rд = R_Д1 – наименьшая скорость, при включении КМ1- скорость возрастает, при включении КМ2- выходим на естественную характеристику.

АД с фазным ротором применяют для регулирования скорости в не­большом диапазоне, ограничения пускового тока, увеличения пускового мо­мента.

Реверс и тормозные режимы ад

Для реверса АД необходимо поменять на статоре две любые фазы. Так, при замыкании ключа К1А С1, В С2, С С3 характеристики располагаются в первой четверти. При замыкании К2 А С2, В С1, С С3. На С1, С2 фазы переброшены. Двигатель вращается в обратном направлении, характеристика расположена в 3 четверти.

Для торможения АД применяют генераторное торможение, динамиче­ское и противовключением:

1) генераторное или рекуперативное, т.е. с отдачей энергии в сеть. Возни­кает, когда скорость двигателя становится выше скорости Х.Х. (ω₀). Применяется при спуске электровоза с горы или груза. Недостаток в том, что не обеспечивается остановка двигателя.

2) динамическое торможение. Статор отключают от сети переменного тока и подают на него постоянный ток.

К1 отключают, К2 – включают. На статоре создается статическое (не вращающееся) поле. При вращении ротор создает тормозной момент, который действует в сторону покоя, т.е. ω 0. Все характеристики динамического торможе­ния проходят через ноль, обеспечивая остановку двигателя. Добавочное сопротив­ление Rд ограничивает величину постоянного тока, т.к.Х_обм=0.

3) торможение противовключением возникает в момент переброса двух фаз на статоре, когда ротор еще не изменил направление вращения. Торможение идет на участке BN. Если не отключить в точке N, то двигатель развернется в об­ратном направлении, т.е. будет реверс.

Этот режим неприменим для АД с к.з. ротором, т.к. возникают толчки тока (10÷12) I_Н, что ведет к срабатыванию защит. Применяют для АД с фазным ротором. Для ограничения тока в цепь ротора вводят добавочное сопротивление.