4.1. Регулирование переменных электропривода с ад с помощью резисторов.

Данный способ регулирования переменных, называемый ча­сто реостатным, может быть осуществлен введением добавочных активных резисторов в статорные или роторные цепи двигателя.

Включение добавочных резисторов R1Дв цепь статора. Этот спо­соб применяется главным образом для регулирования (ограниче­ния) в переходных процессах тока и момента двигателя с корот­козамкнутым ротором. Как следует из формулы (5.3), включение резистора в цепь статора ведет при данной скорости (скольже­нии) к снижению токов статора и ротора. Другими словами, все искусственные электромеханические характеристики располага­ются в первом квадранте ниже и левее естественной. С учетом того, что скорость идеального холостого хода при включе­нии R1Дне изменяется, получаемые искусственные электромеха­нические характеристики можно представить семейством кривых на рис. 5.6, а, для которых . Получаемые характе­ристики позволяют ограничивать ток двигателя при пуске и дру­гих переходных процессах.

Для получения искусственных механических характеристик проанализируем влияние R1Дна координаты их характерных то­чек.

Скорость холостого хода не изменяется при R1Д =var, т.е. все искусственные характеристики проходят через эту точку на оси скорости (скольжения).

Координаты точки экстремума изменяются при варьи­ровании R1Д , а именно: в соответствии с (5.9) и (5.10) при увеличении R1Дкритический момент Мки критическое скольжение Sк уменьшаются. Уменьшается и пусковой момент, который опреде­ляется формулой (5.8) при s = 1. Проведенный анализ позволяет представить искусственные механические характеристики двига­теля при R1Д =var в виде, показанном на рис. 5.6, б. Такие харак­теристики позволяют при необходимости снижать в переходных процессах момент двигателя, в том числе и пусковой.

Рис. 5.6. Электромеханические (а) и механические (б) характеристики двигателя при включении добавочного резистора в цепь статора

Включение добавочных резисторов R2Д в цепь ротора.

Этот спо­соб применяется как в целях регулирования в переходных процессах тока и момента двигателя с фазным рото­ром, так и его скорости.

Искусственные электромеханические характеристики при R2Д=var имеют вид, показанный на рис. 5.6, а для случая R1д = vаг, и могут использоваться для регулирования (ограничения) пусково­го тока.

Для построения получаемых при этом способе искусственных механических характеристик проведем анализ влияния R2Д на ко­ординаты их характерных точек. Скорость идеального холостого хода двигателя и максимальный (критический) момент двигателя в соответствии с (5.9) остаются неизменными при регулирова­нии R2д, а критическое скольжение, как это следует из (5.10), изменяется пропорционально сопротивлению этого резистора.

Выполненный анализ позволяет построить естественную (R2д = О) и искусственные 1 и 2 при R2д2 > R2д1 характеристики, при­веденные на рис. 5.8. Из этих характеристик видно, что за счет изменения R2д имеется возможность повышать пусковой момент двигателя вплоть до критического момента Mк (характеристика 2), что позволяет сохранить перегрузочную способность двигате­ля при регулировании его скорости.

Рис. 5.8. Механические характеристики асинхронного двигателя при вклю­чении дополнительных резисторов в цепь ротора:

1 - реостатная при R2д1; 2 - реостатная при R2д2.

Диапазон регулирования скорости равен примерно 2 ... 3 из-за сни­жения жесткости характеристик и роста потерь мощности по мере его увеличения. Плавность регулирования скорости, которая в двигательном режиме может только снижаться, определяется плавностью изменения добавочного резистора R2д.

Регулирование скорости этим спо­собом целесообразно осуществлять при небольшом диапазоне или кратковременной работе на пониженных скоростях. Например, этот способ нашел широкое применение в ЭП подъемно-транспорт­ных машин и механизмов.

Типовой задачей для ЭП с асинхронным двигателем с фазным ротором является расчет резисторов в цепи ротора, обеспечива­ющих заданную пусковую диаграмму двигателя. Напомним, что пусковая диаграмма представляет собой совокупность нескольких искусственных механических характеристик двигателя, которые используются при его пуске.

Пусковая диаграмма асинхронного двигателя обычно строится по аналогии с двигателем постоянного тока независимого воз­буждения предполагая, что рабочий участок механических характеристик асинхронного двигателя близок к линейному. При построении пусковой диаграммы двигателя мак­симальный момент М1 обычно принимается не более 0,8 ... 0,9 Мк, а момент М2 должен составлять 1,1 ... 1,2 Мс. Число характеристик (ступеней) пусковой диаграммы m и значения мо­ментов М1 и М2 связаны между собой следующим соотношением: