15.2. Изменением скольжения. 15.3. Измене­нием напряжения на зажимах статора. 15.4. Изменением числа пар полюсов. 15.5. Изменением частоты источника питания

15. 2. Изменением скольжения

Путем введения в цепь обмотки ротора регули­ровочного реостата. Этот способ требует применения двигателя с фазным ротором. Регулировочный реостат должен быть рассчитан на длительную нагрузку током ро­тора, а не на кратковременную, как пусковой реос­тат. При увеличении сопротивления цепи ротора путем постепенного увеличения сопротивления рео­стата будет расти скольжение, следовательно, час­тота вращения двигателя будет уменьшаться. На рис. 15. 1 приведены механические характеристики асинхронного двигателя при разных сопротивлениях регулировочного реостата R_р3 > R_р2 > 0, R_р1 = 0.

Рис. 15. 1

 

Как следует из рис. 15. 1, при этом способе можно получить большой диапазон регулирования частоты вращения в сторону понижения. Основные недостатки этого способа:

1. Из-за больших потерь на регулировочном реостате снижается коэффициент полезного действия, т. е. способ неэкономичный.

2. Механическая характеристика асинхронного двигателя с увеличением активного сопротивления ротора становится мягче, т. е. снижается устойчивость работы двигателя.

3. Невозможно плавно регулировать частоту вращения.

Из-за перечисленных недостатков этот способ применяют для кратковременного снижения частоты вращения.

 

15. 3. Измене­нием напряжения на зажимах статора

Плавное регулирование частоты вращения дви­гателя в узких пределах возможно уменьшением напряжения на обмотках статора. Этот способ применим к двигателям с короткозамкнутым ро­тором. Если при работе двигателя уменьшить на­пряжение сети, то ток в обмотке ротора уменьшит­ся, что приведет к увеличению скольжения, т. е. к уменьшению частоты вращения двигателя. Следует отметить, что при этом резко снижается вращаю­щий момент, пропорциональный квадрату сетевого напряжения.

 

15. 4. Изменением числа пар полюсов

Ступенчатое изменение часто­ты вращения двигателя возможно при изменении числа полюсов магнитного поля, создаваемого обмот­ками статора. Для этого на статоре размещают две обмотки с различным числом полюсов или одну обмотку, которая допускает переключение на различ­ное число полюсов.

Такая обмотка изображена на рис. 15. 2. На рисунке (а) схематически показаны две катуш­ки одной фазы, соединенные последовательно, кото­рые создают четыре полюса. Если мы изменим напра­вление тока в одной из катушек, включив ее навстре­чу другой, то обмотка будет создавать два полюса (ри­сунок (б)). При изменении числа полюсов об­мотки статора изменится число оборотов магнитного поля статора, а, следовательно, и скорость вращения ротора.

Двумя отдельными обмотками снабжаются толь­ко статоры маломощных двигателей; у крупных дви­гателей более целесообразным является переключе­ние катушек одной и той же обмотки для получения различного числа полюсов. В большинстве случаев статор асинхронной машины снабжается двумя не­зависимыми обмотками, каждая из которых переклю­чается в соотношении 1: 2. Таким образом, двига­тель имеет четыре скорости вращения, например: 3000, 1500, 1000 и 500 об/мин.

На рис. 15. 2 показана схема соединения и магнитное поле статора двигателя при последовательном б и параллельном а соединении обмоток.

а                                             б

Рис. 15. 2

 

Достоинства этого способа регулирования: сохранение жесткости механических характеристик, большой К. П. Д. Недостатки: ступенчатое регулирование, большие габариты и большая стоимость двигателя.

15. 5. Изменением частоты источника питания

Наиболее перспективным методом управления частотой вращения асинхронного двигателя являет­ся регулирование частоты переменного тока, питаю­щего двигатель. Для этого используются тиристорные преобразователи частоты. При регулировании частоты необходимо, чтобы при изменении частоты вращения двигателя не изменялся его вращающий момент. Поэтому при изменении частоты для поддер­жания вращающего момента постоянным необходи­мо пропорционально изменять напряжение на зажи­мах статора. Другими словами, условием постоянства вращающего момента двигателя при регулировании частоты будет i/f = const.

Блок-схема тиристорного преобразователя (рис. 15. 3) состо­ит из четырех основных элементов: регулируемого выпрямителя, звена постоянного тока, регулируемого инвертора и блока управления. Управление блоком выпрямления используется для регулирования напря­жения на выходе преобразователя, т. е. на зажимах асинхронного двигателя, а управление инвертором слу­жит для регулирования выходной частоты.

Установка может быть дополнена тахогенератором – небольшим генератором, приводимым в дви­жение от вала двигателя. ЭДС тахогенератора, про­порциональная скорости управляемого двигателя, воз­действует на блок управления, что дает возможность автоматически поддерживать постоянную частоту вращения асинхронного двигателя.

Рис. 15. 3

 

Достоинства этого способа: плавное регулирование, возможность повышать и понижать частоту вращения, сохранение жесткости механических характеристик, экономичность. Основной недостаток – требуется преобразователь частоты, т. е. дополнительные капитальные вложения.

 

⇐ Предыдущая49505152535455565758Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: