1.9. Изменение скорости электродвигателей

Различают два вида изменения скорости электродвигателя:

1. естественное;

2. искусственное.

Под естественным понимают изменение скорости электродвигателя, возникшее в

результате изменения статического момента механизма.

При естественном изменении скорости электродвигатель работает на своей естест-

венной механической характеристике.

Под искусственным понимают изменение скорости электродвигателя, возникшее в

результате изменения параметров питающей сети или самого электродвигателя при помо-

щи схемы управления электродвигателя.

Под параметрами сети понимают:

1. на постоянном токе – напряжение питающей сети;

2. на переменном токе - напряжение и частота питающей сети.

Под параметрами электродвигателя понимают:

1. на постоянном токе – изменение сопротивления цепи обмотки якоря или парал-

лельной ( независимой ) обмотки возбуждения;

2. на переменном токе - изменение сопротивления цепи обмотки статора или об-

мотки фазного ротора.

Если многоскоростной асинхронный двигатель имеет на статоре несколько обмо-

ток ( обычно 2….3 ) с разным числом пар электромагнитных полюсов, то механические характеристики, соответствующие работе двигателя на каждой скорости, являются есте-

ственными.

При искусственным изменении скорости электродвигатель работает на искусст-

венной механической характеристике.

Искусственные механические характеристики предназначены для изменения ( регу

лирования ) скорости электродвигателя в соответствии с технологическими особенностя-

ми работы механизма. Например, электроприводы грузовых лебедок на постоянном токе могут иметь до 6 скоростей, на переменном токе – обычно 3 скорости.

Следует сделать важное замечание: при работе двигателя на искусственной харак-

теристике одновременно может происходить и естественное изменение скорости электро

двигателя вследствие изменения статического момента механизма.

Например, при выбирании якоря при помощи ЯШУ скорость электродвигателя, работающего на искусственной характеристике вначале может быть большой, а затем, по мере увеличения натяжения якорь-цепи, будет постепенно уменьшаться, вплоть до полной остановки электродвигателя с его переходом в режим стоянки под током.

При естественном изменении скорости возникает процесс саморегулирования элек-

родвигателей постоянного и переменного тока.

1. 10. Саморегулирование электродвигателей

Любое изменение статического момента механизма ( т.е. механической нагрузки на валу рабочего органа электропривода ) автоматически приводит к такому же изменению электромагнитного момента двигателя в результате возникающего при этом процесса саморегулирования электродвигателя.

Под саморегулированием понимают автоматическое изменение электромагнитного момента двигателя вследствие изменения момента механизма.

Рассмотрим процесс саморегулирования двигателя постоянного тока при помощи логической цепочки:

М ↑→ ω ↓→ Е = с ω Ф↓→ М = = с I Ф↑ ( 9 )

Словами: при увеличении механической нагрузки на валу ( механического момен-

та ) скорость электродвигателя ω , а значит, значение противоэлектродвижущей силы обмотки якоря двигателя Е = с ω Ф уменьшаются, что приводит к увеличению тока якоря двигателя I = ( U – E ) / R и его электромагнитного момента М =

= с I Ф.

Сравнивая начало логической цепочки ( увеличение механического момента ) и её конец ( увеличение электромагнитного момента двигателя ), можно сделать вывод:

увеличение механического момента на валу автоматически привело к увеличе

нию электромагнитного момента двигателя.

При этом скорость электродвигателя уменьшилась, а ток увеличился.

Аналогичную цепочку можно записать и для саморегулирования асинхронного двигателя переменного тока.

Такая взаимосвязь механической нагрузки на валу и электромагнитного момента двигателя объясняется действием закона сохранения энергии – чем больше нагрузка меха-

низма, тем больше нагрузка электродвигателя.