Параметрическое регулирование скорости асинхронного двигателя.

;.

Способы параметрического регулирования скорости асинхронного двигателя видны из анализа механической характеристики двигателя.

К параметрическим способам регулирования относятся:

• Способ изменения активного сопротивления в цепях статора и ротора.

• Реостатное регулирование изменением реактивного сопротивления в цепях ротора и статора.

• Изменение числа пар полюсов.

Критическое скольжение

;

При введении сопротивления в цепь обмоток фаз ротора меняется критическое скольжение, а критический момент остается постоянным.

Если мы принимаем приведенный ток ротора I'₂=const, то, как видно из выражения тока ротора, между скольжением и сопротивлением существует линейная зависимость

;; где- постоянно.

;- изменение сопротивления в цепи ротора.

Механические характеристики могут записаться следующим образом:

;;;

;.

Отметим, что cosасинхронного двигателя при реостатном регулировании скорости двигателя изменением сопротивления в цепи ротора и в случае постоянного момента не изменяется и это следует из следующего выражения

.

Реостатное регулирование асинхронного двигателя изменением сопротивления в цепи статора.

;

1R_1>2R_1

Из механической характеристики видно, что с увеличением дополнительного активного сопротивления статора уменьшается критический момент, максимальный момент, критическое скольжение и это приводит к сужению рабочего участка и к снижению жесткости.

;

S_не=0,020,13

Регулирование скорости асинхронного двигателя. Изменение числа пар полюсов.

Этот способ применяется для короткозамкнутых двигателей. Регулирование скорости ступенчатое. Принцип такого способа регулирования видно из применения скорости идеального холостого хода .

Для изменения числа пар полюсов необходимо, чтобы в пазы статора были вложены независимые обмотки с разными значениями числа пар полюсов, либо при одной обмотке имелась бы возможность изменять ее схему соединения.

Изменение числа пар полюсов за счет нескольких независимых обмоток приводит к повышенным габаритам двигателя, но при этом возможно любое соотношение числа пар полюсов двигателя. Как правило, многоскоростной двигатель выполнен с двумя независимыми обмотками с отношением числа пар полюсов от 3:1 до 12:1.

Для двигателей с переключением числа пар полюсов и изменением схемы обмотки статора каждой фазы, обмотка состоит из двух частей, в одной из которых меняется направление тока путем переключения этих частей согласно последнему соединению на встречно-последовательное или встречно-параллельное соединение. Такое переключение приводит к уменьшению числа пар полюсов вдвое, но скорость возрастает в два раза.

w_0II=w_0III=2w_0I

При допустимом токе секции равная номинальная мощность для всех соединений будет следующая:

1. P_допI=3U₁I_1нcos_I– последовательное согласное;

2. P_допII=3U₁I_1нcos_II– последовательное встречное;

3. P_допIII=3U₁2I_1нcos_III – последовательное параллельное.

Допустимый момент

;;.

Из полученного выражения видно, что с уменьшением числа пар полюсов с переходом с согласно-последовательного включения на встречно-последовательное включение, допустимая мощность остается постоянной, т.е. регулирование скорости производится при постоянной мощности. Тогда как при увеличении скорости перехода согласно- последовательного включения на параллельное включение, допустимый момент не изменяется, т.е. регулирование идет с постоянным моментом.

;

;

.

;.

Механические характеристики.

При параллельном соединении перегрузочная способность растет вдвое. Наибольшее практичное применение получили схемы переключения со звезды на двойную звезду и переключение с треугольника на двойную звезду.

Переключение с треугольника на двойную звезду. Характеристики аналогичны схеме переключения согласно-последовательного включения на параллельное, т.е. идет регулирование при постоянном моменте.

Допустимая мощность:

;

Р_допР_доп ,т.к.cosтреугольника за счет потребления реактивной энергии больше.

cos_cos_за счет потребления реактивной энергии.

;;.

;;

;;.

Из всех параметрических способов регулирования скорости изменение числа пар полюсов наиболее прост для практической реализации, и наиболее экономичен, так как в нем значительно меньше максимальные потери скольжения.