Added by on 2017-10-17

Регулирование скорости асинхронного двигателя

Самый распространены следующие методы регулирования скорости асинхронного двигателя. изменение дополнительного сопротивления цепи ротора, изменение напряжения, подводимого к обмотке статора, двигателя изменение частоты питающего напряжения, и переключение числа пар полюсов.

Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя методом введения резисторов в цепь ротора

Введение резисторов в цепь ротора ведет к снижению потерь частоты и увеличению мощности вращения ротора двигателя за счет повышения скольжения, потому, что n = n о (1 — s).

Из рис. 1 направляться, что при повышении сопротивления в цепи ротора при том же моменте частота вращения вала двигателя значительно уменьшается.

Жесткость механических черт существенно понижается с уменьшением частоты вращения, что ограничивает диапазон регулирования до (2 — 3). 1. Недочётом этого метода являются большие утраты энергии, каковые пропорциональны скольжению. Такое регулирование вероятно лишь для двигателя с фазным ротором.

Изменение напряжения, подводимого к обмотке статора асинхронного двигателя. разрешает регулировать скорость посредством довольно несложных схем управления и технических средств. Для этого между сетью переменного тока со стандартным напряжением U 1ном и статором электродвигателя включается регулятор напряжения.

При регулировании частоты вращения асинхронного двигателя трансформацией напряжения, подводимого к обмотке статора, критический момент М кр асинхронного двигателя изменяется пропорционально квадрату подводимого к двигателю напряжения U рет (рис. 3 ), а скольжение от U рег не зависит.

Рис. 1. Механические характеристики асинхронного двигателя с фазным ротором при разных сопротивлениях резисторов, включенных в цепь ротора

Рис. 2. Схема регулирования скорости асинхронного двигателя методом трансформации напряжения на статоре

Рис. 3. Механические характеристики асинхронного двигателя при трансформации напряжения подводимого к обмоткам статора

В случае если момент сопротивления рабочей автомобили больше пускового момента электродвигателя (Мс Мпуск), то двигатель не будет вращаться, исходя из этого нужно запустить его при номинальном напряжении Uном либо на холостом ходу.

Регулировать частоту вращения короткозамкнутых асинхронных двигателей таким методом возможно лишь при вентиляторном характере нагрузки. Помимо этого, должны употребляться особые электродвигатели с повышенным скольжением. Диапазон регулирования маленькой, до n кр.

Для трансформации напряжения используют трехфазные тиристорные регуляторы и автотрансформаторы напряжения.

Рис. 4. Схема замкнутой совокупности регулирования скорости тиристорный регулятор напряжения — асинхронный двигатель (ТРН — Преисподняя)

Замкнутая схема управления асинхронным двигателем. выполненным по схеме тиристорный регулятор напряжения — электродвигатель разрешает регулировать скорость асинхронного двигателя с повышенным скольжением (такие двигатели используются в вентиляционных установках).

Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя трансформацией частоты питающего напряжения

Так как частота вращения магнитного поля статора n о = 60 f /р, то регулирование частоты вращения асинхронного двигателя возможно создавать трансформацией частоты питающего напряжения.

Принцип частотного способа регулирования скорости асинхронного двигателя содержится в том, что, изменяя частоту питающего напряжения, возможно в соответствии с выражением при неизменном числе пар полюсов р изменять угловую скорость n о магнитного поля статора.

Данный метод снабжает плавное регулирование скорости в широком диапазоне, а механические характеристики владеют высокой жесткостью.

Для получения высоких энергетических показателей асинхронных двигателей (коэффициентов

мощности, нужного действия, перегрузочной способности) нужно в один момент с частотой изменять и подводимое напряжение. Закон трансформации напряжения зависит от характера момента нагрузки Мс. При постоянном моменте нагрузки напряжение на статоре должно регулироваться пропорционально частоте.

Схема частотного электропривода приведена на рис. 5, а механические характеристики Преисподняя при частотном регулировании — на рис. 6.

Рис. 5. Схема частотного электропривода

Рис. 6. Механические характеристики асинхронного двигателя при частотном регулировании

С уменьшением частоты f критический момент пара значительно уменьшается в области малых частот вращения. Это разъясняется возрастанием влияния активного сопротивления обмотки статора при одновременном понижении напряжения и частоты.

Частотное регулирование скорости асинхронного двигателя разрешает изменять частоту вращения в диапазоне (20 — 30). 1. Частотный метод есть самоё перспективным для регулирования асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Утраты мощности при таком регулировании малы, потому, что минимальны утраты скольжения.

Большая часть современных преобразователей частоты выстроено по схеме двойного преобразования. Они складываются из следующих главных частей: звена постоянного тока (неуправляемого выпрямителя), силового системы управления и импульсного инвертора.

Звено постоянного тока складывается из фильтра и неуправляемого выпрямителя. Переменное напряжение питающей сети преобразуется в нем в напряжение постоянного тока.

Силовой трехфазный импульсный инвертор содержит шесть транзисторных ключей. Любая обмотка электродвигателя подключается через соответствующий ключ к хорошему и отрицательному выводам выпрямителя. Инвертор осуществляет преобразование выпрямленного напряжения в трехфазное переменное напряжение нужной амплитуды и частоты, которое прикладывается к обмоткам статора электродвигателя.

В выходных каскадах инвертора в качестве ключей употребляются силовые IGBT-транзисторы. Если сравнивать с тиристорами они имеют более высокую частоту переключения, что разрешает производить выходной сигнал синусоидальной формы с минимальными искажениями. Регулирование выходной частоты I вых и выходного напряжения осуществляется за счет высокочастотной широтно-импульсной модуляции.

Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя переключение числа пар полюсов

Ступенчатое регулирование скорости возможно осуществить, применяя особые многоскоростные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором.

Из выражения n о = 60 f /р направляться, что при трансформации числа пар полюсов р получаются механические характеристики с различной частотой вращения n о магнитного поля статора. Так как значение р определяется целыми числами, то переход от одной характеристики к второй в ходе регулирования носит ступенчатый темперамент.

Существует два метода трансформации числа пар полюсов. В первом случае в пазы статора укладывают две обмотки с различным числом полюсов. При трансформации скорости к сети подключается одна из обмоток. Во втором случае обмотку каждой фазы составляют из двух частей, каковые соединяют параллельно либо последовательно.

Наряду с этим число пар полюсов изменяется вдвое.

Рис. 7. Схемы переключения обмоток асинхронного двигателя: а — с одинарной звезды на двойную; б — с треугольника на двойную звезду

Регулирование скорости методом трансформации числа пар полюсов экономично, а механические характеристики сохраняют жесткость. Недочётом этого метода есть ступенчатый темперамент трансформации частоты вращения асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Выпускаются двухскоростные двигатели с числом полюсов 4/2, 8/4, 12/6.

Четырехскоростной электродвигатель с полюсами 12/8/6/4 имеет две переключаемые обмотки.

Использованы материалы книги Дайнеко В.А. Ковалинский А.И. Электрооборудование сельскохозяйственных фирм.

Источник: electricalschool.info

Регулировка оборотов асинхронного двигателя.AVI

Подобранные по важим запросам, статьи по теме:

Comments are closed.