16. Регулирование координат асинхронного двигателя с помощью резисторов в цепи статора и ротора.

Данный способ регулирования координат, называемый часто реостатным, может быть осуществлен введением добавочных активных резисторов в статорные или роторные цепи АД. Он привлекает в первую очередь простотой своей реализации, отличаясь в то же время невысокими показателями качества регулирования и экономичностью.

Рис. 8.14. Схемы включения АД с фазным ротором (а) и с короткозамкнутым ротором (б)

Включение добавочных резисторов R_1д в цепь статора применяется главным образом для регулирования (ограничения) в переходных процессах тока и момента АД с короткозамкнутым ротором.

Все искусственные электромеханические характеристики располагаются в первом квадранте ниже и левее естественной. С учетом того, что скорость идеального холостого хода ω₀ при включении R_1д не изменяется, получаемые искусственные электромеханические характеристики можно представить семейством кривых (рис.8.15 а).

Характеристики 2–4 расположены ниже естественной характеристики 1, построенной при R_1д = 0, причем большему значению R_1д соответствует больший наклон искусственных характеристик 2-4.

Механические характеристики АД представлены на рисунке 8.15 б.

Координаты точки экстремума М_к и S_к изменяются при варьировании R_1д, а именно: при увеличении R_1д критический момент М_к и критическое скольжение S_к уменьшаются. Уменьшается и пусковой момент.

В то же время искусственные механические характеристики (рис. 8.15б) мало пригодны при регулировании скорости АД: они обеспечивают небольшой диапазон изменения скорости; жесткость характеристик АД и его перегрузочная способность, характеризуемая критическим моментом, по мере увеличения R_1д снижается; способ отличает и низкая экономичность. В силу этих недостатков регулирование скорости АД с помощью активных резисторов в цепи его статора применяется редко.

Включение добавочных резисторов R_2д в цепь ротора применяется как с целью регулирования тока и момента АД, так и его скорости (рис. 8.14а).

Искусственные электромеханические характеристики при R_2д = var имеют вид, показанный на рисунке 8.15а, и могут использоваться для регулирования (ограничения ) пускового тока I_кз = I_п .

Скорость идеального холостого хода АД ω₀ и максимальный (критический) момент двигателя М_к остаются неизменными при регулировании R_2д , а критическое скольжение S_к изменяется.

Выполненный анализ позволяет построить естественную 1 (R_2д = 0) и искусственные 2–3 (R_2д3 > R_2д2) характеристики (рис. 8.16) и сделать заключение, что за счет изменения R_2д имеется возможность повышать пусковой момент АД вплоть до критического момента М_к без снижения перегрузочной способности двигателя, что весьма важно при регулировании его скорости.

Диапазон регулирования скорости небольшой – около 2–3 – из-за снижения жесткости характеристик и роста потерь по мере его увеличения. Плавность регулирования скорости, которая изменяется только вниз от основной, определяется плавностью изменения добавочного резистора R_2д. Затраты, связанные с созданием данной системы ЭП, невелики.

С увеличением скольжения S возрастают потери в роторной цепи, поэтому реализация большого диапазона регулирования скорости приводит к значительным потерям энергии и снижению КПД ЭП.

Этот способ нашел широкое применение например, в ЭП подъемно-транспортных машин и механизмов.