т = jgSe (6.14)

(ТРН) и др. В настоящее время наибольшее применение среди регуляторов напряжения находят ТРН с импульсно-фазовой системой управления.

Схема питания АД от ТРН приведена на рис. 6.11. Напря­ жение сети подается на ТРН, а с него на двигатель. Выходное напряжение ТРН регулируется сигналом управления Uy.

Рис. 6.11. Схема питания АД от тиристорного регулятора напряжения ТРН

На рис. 6.12 показана одна из схем ТРН со встречно­ параллельным включением тиристоров. В этой схеме в каждую фазу статорной обмотки АД включаются два тиристора, чтобы обеспечить протекание тока в фазе в оба полупериода питающе­ го напряжения.

Принцип регулирования переменного напряжения с помо­ щью пары тиристоров со встречно-параллельным включением поясняет рис. 6.13.

А/

Механические характеристики малопригодны для регули­ рования скорости, так как мал диапазон регулирования, и при снижении напряжения значительно уменьшается перегрузочная способность двигателя X. Поэтому разомкнутая схема электро­ привода с ТРН используется лишь для воздействия в переход­ ных режимах на ток и момент двигателя.

Для реверса двигателя используется 5 пар со встречно­ параллельным включением тиристоров. Реверсивная схема включения АД при питании от ТРН приведена на рис. 6.15. Для

напряжения. Регуляторы ТРН имеют большие возможности. Они могут обеспечить плавный пуск двигателя, принудительное электрическое торможение, формирование требуемых динами­ ческих характеристик в переходных режимах и экономичные режимы работы АД при работе с переменной нагрузкой.

6.6. Частотное регулирование скорости АД

При частотном регулировании скорости изменяется частота f подводимого к АД напряжения, что позволяет изменять его скорость холостого хода со0 = 27c/i/p и получать различные ис­ кусственные характеристики. Для обеспечения высоких энерге­ тических показателей АД одновременно с частотой необходимо изменять величину напряжения U\. Рациональный закон изме­ нения U\ и f зависят от характера изменения статического мо­ мента на валу - Мс.

При постоянном моменте на валу, т.е. при Мс = const, на-

пряжение и частота должны изменяться по закону C/i = const;

в специальных преобразователях энергии, получивших название преобразователей частоты (ПЧ). На вход ПЧ подается неизмен­ ное стандартное напряжение промышленной частоты, а выход­ ные напряжение и частота ПЧ регулируются в соответствии с рассмотренными выше законами. Закон изменения выходных параметров ПЧ формируется с помощью устройства управле­ ния, на которое подается сигнал управления.

Различные виды ПЧ, применяемые в частотно-регулируе­ мых асинхронных электроприводах, можно разделить на электромашинные и статические ПЧ.

В электромашинных ПЧ используется ряд электрических машин (от 2 до 4), каждая мощностью, не меньшей мощности АД. Эти ПЧ громоздки по размерам, дорогостоящи, имеют низ­ кий общий КПД, переходные процессы в них характеризуются значительной инерционностью.

В статических ПЧ используются тиристоры или силовые транзисторы. Они имеют более высокие технико-экономические показатели по сравнению с электромашинными ПЧ: высокий КПД и значительное быстродействие переходных процессов, низкие массогабаритные показатели, отсутствие шума.

Статические ПЧ реализуются по двум схемам: ПЧ с непо­ средственной связью и ПЧ со звеном постоянного тока.

Блок-схема ПЧ с непосредственной связью (рис. 6.16) со­ стоит из силового блока 1 и блока управления 2. Силовой блок выполняется на базе тиристоров или силовых транзисторов, управляемых сигналами с блока 2. Трехфазное напряжение U\ стандартной частоты f\ подается на блок 7, в котором под дейст­ вием сигналов с блока 2 преобразуется в трехфазное переменное напряжение U с регулируемой частотой / Отметим, что выход­ ная частота /Г1Ч может изменяться только в сторону ее умень­ шения по сравнению с частотой сети.

устройством управления БУИ. Отметим, что в этом ПЧ можно по­ лучать частоту как ниже, так и выше стандартной частоты сети.

Механические характеристики частотно-регулируемого АД при его управлении по наиболее распространенному закону ре­ гулирования U\/f = const приведены на рис. 6.18. Они разделя­ ются на характеристики, располагаемые ниже естественной при номинальной частоте/!„ и выше ее.

/ м > / l 3 > / l H > f \ \ > f \ 2

Рис. 6.18. Механические характеристики АД

при частотном регулировании

При частоте / < f\„ напряжение, подводимое к АД, умень­ шается, поэтому критический момент Мк и перегрузочная спо­ собность X двигателя остаются неизменными. Это следует из анализа упрощенной формулы

VJ 2

2<о0*к

где принимая во внимание co0~ /i и *к~/и получим

Регулирование в этом диапазоне частот осуществляется при но­ минальном допустимом моменте.