Регулирование скорости вращения асинхронного двигателя

Современные асинхронные двигатели не имеют простых и экономичных устройств для плавного регулирования скорости вращения ротора. Этот существенный недостаток ограничивает область их применения и позволяет двигателям постоянного тока во многих случаях успешно конкурировать с асинхронными двигателями.

Из выведенной формулы скорости вращения асинхронного двигателя очевидно, что скорость п2 можно регулировать, изменяя скольжение s, число пар полюсов р или частоту питающего напряжения /.

Плавное регулирование скорости вращения двигателя путем изменения скольжения применимо только в двигателях с фазным ротором. Из рис. 9.15 очевидно, что скольжение при неизменном моменте нагрузки зависит от активного сопротивления обмотки ротора. Поэтому в цепь этой обмотки с помощью контактных колец и щеток включают регулировочный реостат, которым плавно изменяют сопротивление обмотки, скольжение и скорость вращения двигателя. Этот способ связан с большими тепловыми потерями. При s = 0,5 половина энергии, передаваемой в ротор вращающимся магнитным полем, расходуется на нагрев ротора и регулировочного реостата. Кроме того, наличие колец и щеток усложняет эксплуатацию машины и резко снижает ее надежность.

Величину скольжения, а следовательно, и скорость вращения двигателя в небольших пределах можно регулировать изменением напряжения, подводимого к двигателю.

Ступенчатое регулирование скорости вращения можно осуществлять изменением числа пар полюсов статора двигателя за счет переключения секций его обмотки. Однако этот экономичный и сравнительно простой способ не позволяет регулировать скорость вращения двигателя плавно. Промышленность выпускает двигатели, скорость вращения которых можно регулировать ступенями в 2, 3 и 4 раза.

Скорость вращения двигателя можно регулировать также изменением частоты питающего тока, но этот способ практически не применяется ввиду отсутствия простых и экономичных устройств для регулирования частоты тока в мощных электрических цепях. Частота тока определяется скоростью вращения ротора генератора, которую при параллельной работе генераторов необходимо поддерживать строго постоянной. Таким образом, способ требует отдельного генератора для каждого двигателя, что нецелесообразно.

Разработка и промышленное освоение мощных управляемых полупроводниковых диодов позволяет создать статические устройства с выходным напряжением, частоту которого можно регулировать. Эти простые, экономичные и надежные преобразователи частоты для регулирования скорости вращения короткозамкнутых асинхронных двигателей значительно упрощают привод различных механизмов: отпадает необходимость в редукторах, коробках скоростей, трансмиссиях. Значение подобных мероприятий в масштабе государства трудно переоценить.

Рис. 9.18

В некоторых случаях возникает необходимость регулировать не только величину скорости, но и направление вращения двигателя. Изменение направления вращения ротора двигателя называют реверсированием.

Для реверсирования двигателя необходимо изменить направление вращения магнитного поля статора. При рассмотрении вращающегося магнитного поля было установлено, что направление его вращения определяется порядком чередования фаз.

Поэтому для реверсирования двигателя достаточно поменять местами две любые фазы на клеммовой колодке двигателя.

Если реверсирование приходится применять часто, собирают схему со специальным переключателем (рис. 9.18).

Карточка № 9.12 (250)

Регулирование скорости вращения асинхронного двигателя

Укажите основной недостаток асинхронного двигателя.

Зависимость скорости вращения от момента нагрузки на валу двигателя

204

Отсутствие экономичных устройств для плавного регулирования скорости вращения ротора

34

Низкий коэффициент полезного действия

198

Продолжение карт. № 9.12

Можно ли плавно и в широких пределах регули- ровать скорость вращения асинхронного двигателя изменением частоты питающего тока?

Можно

62

Нельзя

183

Каким образом осуществляют плавное регул про- вание в широких пределах скорости вращения асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором?

Изменением числа пар полюсов вращающегося магнитного поля статора

178

Изменением сопротивления цепи обмотки ротора

174

Скорость плавно не регулируется

58

Каким образом осущест- вляют плавное регулирование скорости вращения асинхронного двигателя с фазным ротором?

Изменением числа пар полюсов вращающегося магнитного поля статора

140

Изменением сопротивления цепи обмотки ротора

50

Скорость плавно не регулируется

101

Каким образом осуществляют ступенчатое регулирование скорости вращения асинхронного двигателя?

Переключением секций обмотки статора

46

Изменением сопротивления цепи обмотки ротора

98

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >