Способы управления скоростью асинхронного двигателя. Управление скольжением.
Скорость
вращения поля
Из скольжения выразим скорость:
Из этого выражения видно, что можно выделить три способа управления скоростью асинхронного двигателя:
1)
изменение частоты питающего напряжения
посредством преобразователей частоты,
включаемых в цепь статора двигателя
(частотное регулирование)
2)
изменение числа пар полюсов двигателя
3)
изменение скольжения двигателя
.
На практике чаще применяются более сложные принципы управления:
1. U/f- регулирование (вольт-частотное или скалярное управление);
2. Векторное управление.
Управление скольжением
Скольжение АД — относительная разность скоростей вращения ротора и магнитного потока, создаваемого обмотками статора двигателя переменного тока.
Р
егулирование
скольжения двигателя при постоянной
скорости вращения поля статора для
короткозамкнутых асинхронных двигателей
возможно путем изменения величины
напряжения статора при постоянной
частоте этого напряжения. Для
асинхронных двигателей с фазным ротором,
кроме того, возможно введение в цепь
ротора добавочных сопротивлений
(реостатное регулирование).
Изменение скольжения состоит в том, что во время работы электродвигателя в электрическую цепь роторной обмотки вводят дополнительное сопротивление регулировочного реостата. Вводя активное сопротивление в электроцепь фазного ротора, мы делаем больше скольжение, а значит, понижаем скорость вращения ротора. Такой вариант регулирования асинхронного двигателя применим только для асинхронных электродвигателей с фазным ротором. Недостатком данного варианта регулирования скорости является то, что в реостате есть значительная потеря мощности.
Есть двигатели с повышенным скольжением, но момент будет меньшим и наоборот.
Способы управления скоростью асинхронного двигателя. Управление переключением числа пар полюсов.
Скорость вращения поля:
Из скольжения выразим скорость:
Из этого выражения видно, что можно выделить три способа управления скоростью асинхронного двигателя(АД):
1) изменение частоты питающего напряжения посредством преобразователей частоты, включаемых в цепь статора двигателя (частотное регулирование)
2) изменение числа пар полюсов двигателя
3) изменение скольжения двигателя .
На практике чаще применяются более сложные принципы управления:
1. U/f- регулирование (вольт-частотное или скалярное управление);
2. Векторное управление.
Управление переключением числа пар полюсов.
Cпособ осуществляет ступенчатое изменение частоты вращения. Отдельные катушки 1, 2 и 3, 4, составляющие одну фазу, переключаются так, чтобы изменялось соответствующим образом направление тока в них (например, с последовательного согласного соединения на встречное). При согласном включении катушек (а) число полюсов равно четырем, при встречном включении (б) — двум. Катушки двух других фаз, сдвинутые в пространстве на 120°, соединяются таким же образом. Такое же уменьшение числа полюсов можно осуществить при переключении катушек с последовательного на параллельное соединение. При изменении числа полюсов изменяется частота вращения n1 магнитного поля двигателя, а следовательно, и частота вращения n его ротора. Если нужно иметь три или четыре частоты вращения n1, то на статоре располагают еще одну обмотку, при переключении которой можно получить еще две частоты.
В АД число полюсов ротора и статора д.б. равны. В короткозамкнутом роторе это условие выполняется автоматически, в двигателе с фазным ротором надо было бы изменять число полюсов обмотки ротора, это усложнило бы его конструкцию, поэтому в них такой способ не используют. Недостатки: двигатели с таким управлением имеют большие габаритные размеры, массу и стоимость по сравнению с двигателями общего применения; регулирование осуществляется большими ступенями, нельзя организовать плавное управление скоростью.