2.7.2.Фазовый способ регулирования

U₁=var; ₁=const; ₀=const.

В каждую фазу включается тиристорный регулятор:



U ₂>U₁>U_ест

U₄<U₃<U_ест

ГОСТ оговаривает допустимое снижение напряжения не более, чем на 5%, а увеличение – не более, чем на 10%.

Энергетика фазового способа регулирования:

Предположим, что искусственные характеристики сформированы из неустойчивой части характеристики. Это можно сделать, если ввести обратную связь по скорости.

РН – регулятор напряжения (теристорный);

РС – регулятор скорости;

Искусственная характеристика на пониженной скорости:

 ₀=const

Р~

Если ₀, то РР_эм.

Потери при этом выделяются в роторе двигателя, что приводит к его быстрому перегреву.

Заключение:

в разомкнутых системах возможно регулирование в небольшом диапазоне скоростей на жесткой части характеристики;

перегрузочная способность двигателя зависит от напряжения (опасность "опрокидывания" двигателя);

в замкнутых системах возможно получение низких скоростей, но при этом значительная часть потребляемой энергии, пропорциональная скольжению, переводится в потери. Для борьбы с потерями можно либо завышать габарит двигателя, либо занижать нагрузку.

Вывод: сфера применения этого способа управления двигателем это привода с невысокими регулировочными требованиями (малый диапазон регулирования скоростей) и привода, редко и непродолжительно работающие на низкой скорости.

2.7.3.Р егулирование изменением сопротивления обмоток

s_k3>s_k2>s_k1>s_kест

R'₂₃>R'₂₂>R'₂₁>R'_2ест

Э нергетика способа регулирования изменением сопротивления обмоток:

- мощность, развиваемая электромагнитным полем статора.

- мощность на валу.



Увеличение Р₁ ведет к пропорциональному увеличению R'_2доб, и, как следствие, к нагреву.

Достоинства: простота и дешевизна.

Целесообразные области применения:

в крановых механизмах (кратковременная работа на малых скоростях, при этом плохая энергетика несущественна);

в металлургических приводах, работающих в особо тяжелых условиях (формирование М_пуск=М_кр);

в транспортных механизмах, где возможна работа на упор (вводя R'₂ очень большим – снижаем М_пуск до [М_доп]);

Двигатели с фазным ротором дороже, чем с короткозамкнутым  реже применяются в станочном деле.

2.7.4.Регулирование изменением числа пар полюсов

Такой способ регулирования реализуется практически в двигателях с короткозамкнутым ротором, где переключение полюсов производится в обмотке статора, обмотка ротора при этом автоматически приспосабливается к избранному числу полюсов. Если использовать двигатель с фазным ротором, то переключение числа полюсов на статоре потребует одновременного переключения числа полюсов и на роторе, что усложнит конструкцию, поэтому для этого способа регулирования практически используются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, в которых чаще всего переключение полюсов осуществляется изменением направления тока в отдельных половинах каждой фазной обмотки.

Каждая фазная обмотка состоит из двух полу обмоток. На развертке это выглядит следующим образом:

Картина магнитных силовых линий в двигателе повторяется через период сети Т. Магнитное поле при этом находится во вращательном движении. В результате для однополюсной (р=1) машины поле за период сети выполняет полный оборот, а для двухполюсной (р=2) – полу оборот. Этим достигается электромагнитная редукция скорости.

Синхронная скорость магнитного поля двигателя определяется по формуле:

П ри р=1 ₀=314 рад/с; при р=2 ₀=157 рад/с; при р=3 ₀=105 рад/с…

Область применения:

лифтовое хозяйство

При р=8 М_кр больше, чем при р=2.

Главные привода вращательного движения (для них характерно постоянство мощности нагрузки)

С ростом М_кр получаем ряд скоростей, которые закладываются в проекты станков; выглядит, как геометрическая прогрессия со знаменателем .

Можно уменьшать число ступеней механической коробки передач.