6.1.2. Рксу асинхронным двигателем с фазным ротором

АД с фазным ротором в отличие от АД с короткозамкнутым ротором позволяет осуществить не только пуско-тормозные режимы, но и реализовать эффективное параметрическое регулирование скорости двигателя по цепи ротора. Применение РКСУ в этом случае позволяет достаточно просто осуществлять многоступенчатые пуск, торможение и реверс и, тем самым, эффективнее использовать возможности разомкнутого управления производственными установками. Многоступенчатые пуско-тормозные режимы АД с фазным ротором реализуют, как правило, в функции времени, иногда – в функции электромагнитного момента, тока статора или ротора.

Параметрическое регулирование скорости АД с фазным ротором основано на введении добавочных сопротивлений в фазы ротора. Необходимо отметить, что такой способ регулирования имеет существенный недостаток – большие потери энергии, выделяемой в виде тепла при протекании тока в роторной цепи.

Н а рис. 6.4. приведена прощенная силовая схема общепромышленной панели управления АД с фазным ротором типа ПУ-6520.

Рис. 6.4. Упрощенная принципиальная электрическая схема

силовой части панели управления ПУ-6520

Н а рис. 6.5 приведено семейство механических характеристик, реализующих пуско-тормозные режимы в функции времени.

Рис. 6.5. Семейство механических характеристик АД

с фазным ротором в пуско-тормозных режимах

Пуск АД производится в 3 ступени: вначале контактором KM6 отключается ступень противовключения (закорачиваются резисторы R1) и пуск происходит по искусственной характеристике 1. Затем с выдержками времени T₁ и T₂ происходит последовательное срабатывание контакторов KM7, KM8. Пуск происходит по искусственной характеристике 2, затем по естественной характеристике 3 до точки А установившегося состояния. Выдержки времени формируются с помощью реле ускорения и могут вручную подстраиваться на стадии наладки СУ ЭП. Применение семипозиционного командоконтроллера позволяет осуществлять разгон не только до номинальной скорости АД, но и до 2-х промежуточных скоростей.

Динамическое торможение реализуется также в функции времени в 3 ступени (см. характеристики 5, 6 и 7 на рис. 6.5) при подключении контактором KM4 2-х фаз статора к цепи постоянного тока.

Реверс АД производится торможением двигателя в режиме противовключения (см. характеристику 9) при полностью введенных сопротивлениях в цепи ротора. При скорости АД, близкой к нулевому значению ступень противовключения отключается (закорачиваются резисторы R1) и происходит пуск двигателя в обратном направлении (см. характеристики 9, 10 и 11).

В крановых электроприводах подъема применяют более сложные принципы и панели РКСУ, такие как ТСД-60. При этом для получения жестких механических характеристик АД в зоне малых скоростей подъема реализуют тиристорное широтно-импульсное регулирование [2].

6.1.3. Рксу двигателем постоянного тока

Пуско-тормозные режимы РКСУ двигателем постоянного тока (ДПТ) реализуют с применение параметрического регулирования скорости в функции э.д.с., тока якоря или времени [2]. Прямой пуск ДПТ применяют только для машин малой мощности (десятки-сотни ватт).

Н а рис. 6.6. приведена схема автоматического пуска ДПТ с независимым возбуждением в функции тока якоря.

Рис. 6.6. Схема автоматического пуска ДПТ в функции тока якоря.

Последовательно с якорем ДПТ включена обмотка токового реле KA (на схеме не показана), нормально замкнутые контакты которого обеспечивают автоматический пуск ДПТ в функции тока якоря.

П ри нажатии кнопки SB1 срабатывает линейный контактор K и подает питание на якорь двигателя. При этом контактор K1 не успевает срабатывать, т. к. инерционность токового реле KA значительно меньше, чем у контактора. Пуск двигателя осуществляется по самой мягкой искусственной характеристике 1 (рис. 6.7).

Рис. 6.7. Механические и переходные характеристики ДПТ

в режиме пуска в функции тока якоря

При снижении тока якоря до заданного уровня (см. рис. 6.7) токовое реле отпускает и его контакты приводят к срабатыванию реле K1. В результате секция R1 пускового реостата шунтируется, что приводит к броску тока и повторному срабатыванию токового реле. Процесс пуска происходит по характеристике 2. В итоге процесс пуска ДПТ происходит в 4 ступени до точки А установившегося режима.

Управление тормозными режимами ДПТ, как правило, осуществляется по принципу э.д.с. (в функции э.д.с. двигателя). Для режима противовключения обычно используется одна ступень реостата. При этом на реле напряжения, включенное параллельно якорной цепи, подается напряжение, определяемое суммой э.д.с. и падения напряжения на ступени реостата.

РКСУ тяговыми двигателями электротранспорта (трамваев, троллейбусов, электровозов) базируются на применении ДПТ с последовательным и смешанным возбуждением. При этом торможение ДПТ осуществляют преимущественно в режиме рекуперации энергии в сеть.