11. Способы регулирования скорости асинхронных двигателей

Из соотношения

следует, что существует два принципиально отличных друг от друга способа регулирования скорости АД: изменением скорости вращения электромагнитного поля статора и изменением скольженияs. В свою очередь, величина зависит от числа пар полюсов р и частоты напряжения статора. Для выявления причин изменения скольжения проанализируем выражение вращающего момента АД:

.

Очевидно, что при постоянных величинах числа пар полюсов p, частоты напряжения статора и вращающего момента М скольжение зависит от напряжения, а также активных и реактивных сопротивлений цепей статора и ротора.

Отсюда следует классификация практических способов регулирования скорости АД

18. Пуск в ход асинхронных двигателей

Основные требования, предъявляемые при пуске двигателей:

а) пуск по возможности должен осуществляться просто, без сложных пусковых устройств; б) пусковой момент должен быть достаточным для приведения в движение исполнительного органа рабочей машины; в) пусковые токи должны быть по возможности малыми для того, чтобы они не создавали чрезмерных динамических усилий на ИО РМ и превышения температуры обмотки двигателя.

Иногда к этим требованиям добавляются необходимость плавного пуска (например, в электроприводах лифтов), максимального пускового момента и другие.

Практически применяют следующие способы пуска: а) прямой пуск;

Используется для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором малой и средней мощности. Последние обычно проектируются так, что при непосредственном подключении к сети не создаются опасные электродинамические усилия и нагрев обмоток.

б) понижение напряжения, подводимого к обмотке статора;

Используют для АД с короткозамкнутым ротором большой мощности, а также для АД средней мощности при недостаточно мощных электрических сетях (мощность сети соизмерима с мощностью АД). в) подключение секционированного пускового реостата (добавочного сопротивления) к обмотке ротора АД с фазным ротором.

Как было показано выше, при увеличении активного сопротивления цепи ротора растет критическое скольжение и пусковой момент. Полное сопротивление пускового реостата рассчитывается так, чтобы пусковой момент был равен критическому (максимальному). По мере разгона двигателя сопротивление реостата уменьшают, замыкая отдельные секции с помощью ключа. В конце пуска реостат полностью замкнут и двигатель переходит на работу на естественной механической характеристике

22. Способы пуска синхронного двигателя

Одним из основных недостатков СД являются его плохие пусковые свойства – при подключении обмоток статора и ротора к источникам питания двигатель не развивает пускового момента. За один период изменения токов в обмотках статора электромагнитный момент будет дважды менять свое направление, т. е. магнитное поле статора будет подвергать ротор равным по величине, но противоположным по направлению механическим воздействиям. Ротор из-за своей инерционности не может разогнаться до синхронной скорости (когда направление механических воздействий на него одинаково) в течение одного полупериода питающего напряжения и остается неподвижным.

Таким образом, пуск СД состоит из двух этапов: 1) асинхронный разгон при отсутствии возбуждения () до величины подсинхронной скорости; 2) втягивание в синхронизм после включения тока в обмотку возбуждения. При этом необходимо, чтобы на подсинхронной скорости вращающий момент пусковой обмотки (момент втягивания в синхронизм) был больше, чем момент сопротивления исполнительного органа рабочей машины.

В зависимости от соотношения мощности питающей сети и синхронного двигателя его пуск может происходить без ограничения пускового тока (прямой пуск) или с ограничением. В последнем случае СД подключается к сети через реакторы, автотрансформаторы или тириcторные устройства “мягкого” пуска.