20. Регулирование угловой скорости асинхронных двигателей с помощью тиристоров

Кроме рассмотренного частотного управления АД, тиристор­ные схемы позволяют изменять угловую скорость АД и другими способами. Регулирование угловой скорости благодаря переклю­чающим способностям тиристоров в этих схемах построено на изменении рабочих параметров АД, которое достигается:

1.измене­нием напряжения, подаваемого на статор:

2.импульсным регулирова­нием в цепи ротора;

3.введением добавочной ЭДС в цепь ротора.

Изменения напряжения, подаваемого на статор. При изменении напряжения тиристорным регулятором изменяется магнитный по­ток статора, а это приводит к изменению вращающего момента АД, тем самым нарушается условие равновесия, которым характе­ризуется установившееся движение. В случае уменьшения напряже­ния вращающий момент становится меньше момента сопротивле­ния и ротор АД будет замедляться. Уменьшение скорости приводит к увеличению скольжения, ЭДС, тока ротора и вращающего мо­мента, Когда при замедлении наступит равновесие моментов, то ротор АД будет вращаться с новой установившейся скоростью, которая будет меньше, чем до снижения напряжения на зажимах статора.

Применение тиристорных регуляторов напряжения позволяет осуществлять плавный пуск АД путем постепенного уменьшения угла α, а также динамическое торможение.

Устройство регуляторов напряжения значительно проще и де­шевле описанных ранее схем ТПЧ. Однако КПД двигателей с регуляторами напряжения невысок, поэтому приходится увеличи­вать габаритные размеры АД во избежание превышения допусти­мой температуры вследствие роста тока и ухудшения вентиляции.

На судах тиристорные регуляторы напряжения используются в ЭП кранов и лебедок, где большие моменты при малых угловых скоростях требуются лишь в течение небольшой части рабочего цикла.34эм.22.10.14г.

Импульсное регулирование в цепи ротора. Сущность импульсного регулирования состоит в том. что для изменения угловой скорости АД осуществляется периодическое кратковременное изменение его параметров, благодаря чему дозируется поток энергии, передавае­мой от сети к АД и в обратном направлении.

Следует отметить, что вследствие небольшого значения мощ­ности, необходимой для управления тиристорным ключом, данный способ позволяет получить бесступенчатое плавное изменение угло­вой скорости. Механические характеристики АД при данном спо­собе регулирования можно получить более жесткими по сравнению с реостатными, так как при изменении нагрузки на валу АД имеется возможность изменять управляющий сигнал таким образом, чтобы скорость практически не менялась.

В ведение добавочной ЭДС в цепь ротора. Путем подключения к цепи ротора АД независимого источника энергии переменная ЭДС этого источника подается в противофазе с ЭДС ротора. 32эм22.10.14г.

Способ регулирования введением добавочной ЭДС связан с преобразованием энергии постоянного тока в переменный или наоборот, поэтому указанные схемы имеют пониженные значения коэффициента мощности и КПД. Такой способ регулирования наиболее целесообразен лишь при небольшом диапазоне регулиро­вания скорости ЭП, что в условиях судна применимо для отдельных насосов,