1.5 Механическая характеристика асинхронного электродвигателя

Механическая характеристика асинхронного двигателя М =f(S) представляет зависимость момента от величины скольжения при постоянном напряжении, постоянной частоте тока питающей сети и постоянном сопротивлении роторной цепи. Известные величины М и S из таблицы 1 переносят в таблицу 2.

Таблица 2 - Механические характеристики двигателя

Точки режима	А 0	А 0,25	А 0,5	А 0,75	Aн	Am	AK
S	0	0.007	0.014	0.02	0.028	0,24	1
M	0	186.3	378	567	764.1	2745,9	1344,6

Для определения максимального момента из центра круговой диаграммы 0₁ проводят перпендикуляр к линии электромагнитной мощности Р_эм = 0 (отрезку А₀ К₁) до пересечения с дугой окружности круговой диаграммы в точке А_т которая соответствует режиму максимального момента. Опустив из точки А_т вертикаль до пересечения с отрезком А₀ К₁ в точке М, получают значение максимального значения момента

Скольжение, соответствующее максимальному моменту, называют критическим. Для его определения продолжают линию АоА_т до пересечения со шкалой скольжения в точке д_кр и тогда критическое скольжение

В точке режима короткого замыкания (пуска) А_к скольжения S = 1, а соответствующий ему пусковой момент

Определяют перегрузочную способность асинхронного электродвигателя:

кратность пускового момента:

39) Регулирование скорости асинхронного двигателя изменением частоты тока

Для частотного регулирования применяют в основном полупроводниковые преобразователи. Их принцип действия основан на особенности работы асинхронного двигателя, где частота вращения магнитного поля статора зависит от частоты напряжения питающей сети. Скорость вращения поля статора определяется по следующей формуле:

n1 = 60f/p, где n1 — частота вращения поля (об/мин), f-частота питающей сети (Гц), p-число пар полюсов статора, 60 — коэффициент пересчета мерности.

Для эффективной работы асинхронного электродвигателя без потерь нужно вместе с частотой изменять и подаваемое напряжение. Напряжение должно меняться в зависимости от момента нагрузки. Если нагрузка постоянная, то напряжение изменяется пропорционально частоте.

Современные частотные регуляторы позволяют уменьшать и увеличивать обороты в широком диапазоне. Это обеспечило их широкое применение в оборудовании с управляемой протяжкой, например, в многоконтактных станках сварной сетки. В них скорость вращения асинхронного двигателя, приводящего в движение намоточный вал, регулируется полупроводниковым преобразователем. Такая регулировка позволяет оператору, следящему за правильностью выполнения технологических операций, ступенчато ускоряться или замедляться по мере настройки станка.

Остановимся на принципе работы преобразователя частоты более подробно. В его основе лежит принцип двойного преобразования. Состоит регулятор из выпрямителя, импульсного инвертора и системы управления. В выпрямителе синусоидальное напряжение преобразуется в постоянное и подаётся на инвертор. В составе силового трёхфазного импульсного инвертора есть шесть транзисторных переключателей. Через эти автоматические ключи постоянное напряжение подаётся на обмотки статора так, что в нужный момент на соответствующие обмотки поступает то прямой, то обратный ток со сдвигом фаз 120°. Таким образом, постоянное напряжение трансформируется в переменное трёхфазное напряжение нужной амплитуды и частоты.

Необходимые параметры задаются через модуль управления. Автоматическая регулировка работы ключей осуществляется по принципу широтно-импульсной модуляции. В качестве силовых переключателей используются мощные IGBT-транзисторы. Они, по сравнению с тиристорами, имеют высокую частоту переключения и выдают почти синусоидальный ток с минимальными искажениями. Не смотря на практичность таких устройств, их стоимость для двигателей средней и высокой мощности остаётся очень высокой.