4 Безконтактне регулювання швидкості обертання

Безконтактне регулювання швидкості обертання можна виконати включенням тиристорів у коло статора або ротора. У першому випадку регулюють амплітуду (фазне регулювання) або частоту (частотне регулювання) напруги на обмотках статора і відповідно обертаючий момент на валу двигуна. Фазне регулювання амплітуди змінної напруги на обмотках статора найбільш перспективно виконувати тиристорними перетворювачами, які змінюючи момент часу увімкнення тиристорів, регулюють амплітуду напруги основної гармоніки. В другому випадку можна змінювати активний опір кола ротора й у такий спосіб регулювати його швидкість обертання.

Регулювання швидкості обертання фазного ротора в

межах, обумовлених сімейством штучних механічних характеристик, можна виконати зміною струму в колі ротора. Для цього обмотки фазного ротора вмикаються до трифазної мостової схеми через робочий тиристор VS1 і резистор R1

(рис. 7). Коло штучної комутації мітить допоміжний тиристор VS2, резистор R2 і конденсатор С. У вихідному стані робочий тиристор VS1 відкритий, допоміжний VS2 закритий, а конденсатор С заряджається через резистор R2 із зазначеною полярністю. На тиристор VS2 подається відкриваючий імпульс u2 від системи керування СК. Тиристор VS2 відкривається, а конденсатор С починає розряджатися через тиристори VS1, VS2 струмом, спрямованим назустріч прямому струму робочого тиристора VS1, що викликає його відключення. Після цього конденсатор перезаряджається через резистор R1 і відкритий допоміжний тиристор VS2. Для повторного ввімкнення робочого тиристора VS1 на його електрод керування від системи керування подаються імпульс ul.

При цьому конденсатор С перезаряджається з зазначеною полярністю і закриває допоміжний тиристор VS2. Наступний цикл починається з подачі імпульсу u2 від системи керування на допоміжний тиристор.

Еквівалентний опір кола ротора залежить від відношення інтервалів часу відкритого і закритого станів робочого тиристора. Змінюючи це відношення, можна регулювати середнє значення струму ротора і, отже, момент, який розвивається асинхронним двигуном.

Розглянуті схеми релейно-контакторного і безконтакторного керування електроприводами є

розімкнутими системами. У замкнутих системах зі зворотними зв’язками відповідно по швидкості обертання, струму, моменту можливо забезпечити пуск і зупинку привода згідно потрібного закону, встановлення відповідної кутової швидкості ротора при заданому обертаючому моменті, забезпечення жорсткості механічних характеристик і достатньої перевантажувальної здатності двигунів. Такі системи реалізуються тиристорними перетворювачами напруги і частоти або частотно-керованим електроприводом, що є найбільш перспективним у даний час.

У замкнутій схемі керування електропривода зі зворотним зв’язком по швидкості обертання регулювання напруги виконується тиристорним перетворювачем напруги ТПН (рис. 8). Кут відкриття тиристорів визначає вихідний сигнал елемента порівняння ЕП2 у залежності від різниці рівнів вихідного сигналу системи керування 1 і сигналу, обумовленого значенням початкового кута включення тиристорів ₀, який задається. Система керування 1 представляє собою систему імпульсно-фазового керування СІФК, що розподіляє керуючі імпульси на ві тиристори і здійснює їх зсув в залежності від сигналу керування. Рівень вхідного сигналу uk системи керування 1 залежить від різниці задаючої напруги u3 і напруги від’ємного зворотного зв’язку по швидкості де — ЕРС тахогенератора BR, механічно зв’язаного з обертовим валом двигуна із швидкістю; k — коефіцієнт пропорційності. Величину u₃ встановлює оператор.