противлении обмотки ротора, пропорциональные квадрату тока ротора, что делает этот способ неэкономичным. Однако такой способ регулирования применяется на грузоподъемных механизмах, мостовых кранах.

Изменять скольжение, а следовательно, и скорость асинхронного электродвигателя можно путем снижения питающего напряжения, при этом скольжение возрастает с уменьшением максимального момента. Но регулирование скорости при этом способе возможно только в ограниченном диапазоне, определяемом критическим скольжением. Кроме того, пониженное напряжение снижает перегрузочную способность двигателя, что ограничивает область применения этого способа.

Регулирование скорости путем изменения числа пар полюсов возможно только для двигателей специального исполнения – многоскоростных. Обмотки статора многоскоростных асинхронных электродвигателей выполняются так, чтобы, изменяя схему соединения их между собой, можно получать одну, две и более пар полюсов. При этом достигается ступенчатое регулирование скорости вращающегося магнитного поля статора n1=3000; 1500; 1000 об/мин и т. д. Регулирование производится без потери мощности, но многоскоростные двигатели имеют большие габарит и стоимость. Такие электродвигатели нашли широкое применение для металлообрабатывающих станков.

По мере развития полупроводниковых приборов все более широко применяется частотный способ регулирования. С помощью полупроводникового преобразователя частоты осуществляется плавное регулирование частоты питающего напряжения, а следовательно, и скорости вращающегося магнитного поля статора.

В режиме электродвигателя асинхронная машина работает в диапазоне изменения скольжения 0 ≤ s ≤ 1, при этом скорость ротора всегда меньше скорости вращающегося магнитного поля статора и совпадает с ним по направлению вращения.

2.1.17. Работа асинхронной машины в качестве генератора и тормоза

В общем случае соотношение скоростей вращения ротора и магнитного поля статора может отличаться от диапазона двигателя 0 ≤ s ≤ 1 и тогда аси н- хронная машина переходит в режим генератора или тормоза.

44

При s >1 ротор вращается навстречу вращающемуся магнитному полю статора, а вращающий электромагнитный момент, направленный в сторону вращающегося магнитного поля, действует против вращения ротора. В результате ротор тормозится, и машина работает в режиме электромагнитного тормоза. Такой режим может быть реализован в грузоподъемных механизмах, если момент, создаваемый грузом, вынуждает ротор двигателя вращаться против вращающегося магнитного поля.

Но, как видно из естественной механической характеристики, работа машины в данном диапазоне скольжения будет неустойчивой – при возрастании встречной скорости ротора тормозной момент уменьшается и, наоборот, при уменьшении встречной скорости ротора тормозной момент возрастает. Для обеспечения устойчивой работы асинхронной машины в тормозном режиме в цепь фазного ротора вводится добавочное тормозное сопротивление, чтобы получить одну из механических характеристик.

Работа машины в режиме тормоза возможна и в другом случае, когда машина, работающая в режиме двигателя, выключается и сразу включается в обратном направлении. При этом двигатель вследствие инерции вращающихся масс сохраняет некоторое время прежнее направление вращения навстречу вращающемуся магнитному полю, когда s >1.

При отрицательном скольжении, когда ротор принудительно вращается со скоростью, большей скорости вращающегося магнитного поля статора, линии магнитного поля пересекают проводники ротора в обратном направлении, следовательно, направление ЭДС и токов ротора также изменятся на обратное, что свидетельствует о переходе машины в режим генератора. В режиме генератора механическая энергия, вращающая ротор с большей скоростью, преобразуется в электрическую энергию и отдается в сеть. В качестве промышленных генераторов асинхронные машины не применяются из-за низкого коэффициента мощности.

2.1.18. Реверсирование и электрическое торможение асинхронного электродвигателя

Для изменения направления вращения, реверсирования, асинхронного электродвигателя необходимо поменять местами два любых линейных провода трехфазной обмотки статора. При таком переключении изменяется порядок чередования токов в фазах обмотки, что вызывает изменение направления враще-

45