Реостатный способ

Реостатный способ рассматривался при изучении искусственных механических характеристик и способа пуска двигателя с фазным ротором. Преимуществами данного способа являются простота регулирования и плавность (бесступенчатый).

Вместе с тем у реостатного способа есть ряд недостатков:

  • а) малая экономичность из-за больших потерь энергии в роторе, так как АРроТора * Рц • s. Если s = 0,5sH, т.е. глубина регулирования составляет 50%, то потери энергии на реостате составят 50% от номинальной мощности двигателя;
  • б) неустойчивость разгона при ступенчатом регулировании;
  • в) потребность в дополнительных пусковых устройствах (реостате);
  • г) изменение жесткости механической характеристики.

Изменение числа пар полюсов

Этот способ имеет два варианта.

1. Двигатель изготавливается с двумя обмотками в каждой фазе. Этот способ применяется только для короткозамкнутых двигателей. Для двигателей с фазным ротором этот способ не применяется из-за усложнения конструкции двигателя. При рх = 2, р2 = 1

2. Двигатель изготавливается с одной обмоткой, но специальной. Каждая обмотка статора разделена на две секции с одинаковым числом витков. При различном включении секций в них изменяется направление тока или его величина.

Наиболее употребляемыми схемами переключения секций (полуобмо- ток) являются:

  • а) последовательно-согласное (рис. 3.9);
  • б) последовательно-встречное;
  • в) параллельно-согласное (двойная звезда).

При последовательно-согласной схеме включения число полюсов равно четырем, следовательно, число пар полюсов — два х = 2). Угловая скорость магнитного поля статора C0q = 2я/11, а допустимый ток в обмотке (фазе) статора - Ц доп.

Последовательно-встречное включение для простоты рассмотрим на примере одной обмотки (фаза А, рис. 3.10).

Схема последовательно-согласного включения полуобмоток статора

Рис. 3.9. Схема последовательно-согласного включения полуобмоток статора

Схема последовательно-встречного включения полуобмоток статора

Рис. 3.10. Схема последовательно-встречного включения полуобмоток статора

При данном включении количество пар полюсов уменьшается в два раза 2= 1)- Угловая скорость магнитного поля статора в этом случае равна (Dq = 2л/12 или, в сравнении с первым способом, C0q = 2c0q, т.е. угловая скорость увеличивается в два раза (рис. 3.12).

Ток фазы в этом случае останется равным току при последовательно- согласной схеме включения, /2 доп = /j доп.

При параллельно-согласном способе подключения (рис. 3.11) число пар полюсов будет равно единице (р3 = 1). Следовательно, угловая скорость магнитного поля статора возрастет по сравнению с первым способом в два раза, C0q — 2со0.

Но и ток фазы (одной обмотки) увеличится в два раза: /3 ЛО]| = 21 {доп.

Допустимая мощность, которую можно приложить к обмоткам двигателя, как известно из курса электротехники, определяется так:

  • 1) Р, доп = 3 UXIX доп cos ф (для первого способа;
  • 2) ^*2доп= ЗПДгдоп cosф2для второго способа;
  • 3) Р3 д = ЗПДздо,, costp3 для третьего способа.

Сравним первый и второй способы. Так как 1Х д0|| = /2 дои» то Схема соединений обмоток статора при параллельно-согласном способе Известно, что Р = Мсо и = 2о)'0. Тогда из

Рис. 3.11. Схема соединений обмоток статора при параллельно-согласном способе

получим

т.е. допустимый момент на валу для второго способа будет в два раза меньше, чем для первого, хотя скорость возрастет в два раза. Следовательно, регулирование скорости происходит при непостоянном моменте.

Механические характеристики при переключении с последовательно-согласного (1) на последовательно-встречное (2)

Рис. 3.12. Механические характеристики при переключении с последовательно-согласного (1) на последовательно-встречное (2)

соединение

При включении обмоток по третьему способу соединения, когда угловая скорость возрастает в два раза, потребляемая мощность возрастает также в два раза, так как при /3доп = 21{ доп

Следовательно, можно сделать вывод, что регулирование происходит при постоянном моменте (рис. 3.13).

Механические характеристики при переключении с последовательно-согласного (У) на параллельно-согласное (2) соединение

Рис. 3.13. Механические характеристики при переключении с последовательно-согласного (У) на параллельно-согласное (2) соединение

Преимущества изменения скорости ротора асинхронного двигателя переключением полуобмоток:

  • — простота регулирования; регулирование может быть двух-, трех- и четырехскоростным. Больше не делается из-за сложности укладки полуобмоток в пазы статора, а также увеличения потерь мощности на единицу массы;
  • — сохраняется жесткость характеристик.

Недостатки:

— способ обеспечивает не плавное, а крупноступенчатое регулирование; - экономичность, КПД и cos ср меньше, чем у обычного двигателя.

Способ используется в двигателях с целью уменьшения количества механических передач в станках, вентиляторах, насосах, мельницах.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >