2. Регулирование скорости, тока и момента ад, система пч-ад

4.1 Регулирование скорости ад с помощью резисторов в цепи ротора

Распространенным является способ регулирования скорости, тока и момента АД с фазным ротором при введении (и изменении) добавочных сопротивлений в цепь ротора. Основным достоинством этого способа является простота реализации, однако его применение связано со значительным снижением КПД электропривода.

Схема, иллюстрирующая реализацию этого метода , а также соответствующие механические характеристики – естественная и построенные для R_2д =2R₂’ и R_2д =4R₂’, показаны на рис. 4.1

Основные особенности получаемых при этом механических характеристик следующие:

• Скорость идеального холостого хода не изменяется, все характеристики исходят из точки идеального холостого хода;

• Величина максимального момента М_к остается неизменной;

• Критическое скольжение sк возрастает с ростом R_2д.

Использование этих характеристик для регулирования скорости АД аналогично регулированию скорости введением добавочных сопротивлений в цепь якоря ДПТ. а) б)

Рис. 4.1 Регулирование координат АД с помощью добавочных сопротивлений в цепи ротора

а) механические характеристики, б) схема.

Диапазон регулирования небольшой - примерно 2 ÷ 3, что определяется снижением жесткости характеристики и ростом потерь с увеличением диапазона регулирования скорости. Плавность регулирования небольшая, и определяется плавностью изменения R_2д. Скорость АД меняется только вниз от основной.

Затраты, связанные с созданием данной системы электропривода, невелики, однако расходы при эксплуатации весьма значительны. Так, при снижении скорости до половины синхронной (s=0), половина электромагнитной мощности расходуется на электрические потери в роторе, и КПД электропривода заведомо ниже 50%.

Еще одним недостатком данного способа регулирования скорости является использование асинхронного двигателя с фазным ротором – контактного, более дорогого и менее надежного по сравнению с короткозамкнутым.

Этот способ регулирования применяется в тех случаях, когда требуется небольшой диапазон регулирования скорости и работа на пониженных скоростях непродолжительна – например в подъемно-транспортных механизмах.

Он также применяется для регулирования тока и момента при пуске АД. Действительно, при наличии добавочных сопротивлений в цепи ротора, возрастает пусковой момент и уменьшается пусковой ток, что благоприятно сказывается на условиях пуска. По мере разгона двигателя величину этих сопротивлений уменьшают.

4.2 Регулирование скорости ад с помощью резисторов в цепи статора

Схема, позволяющая регулировать скорость АД с помощью добавочных сопротивлений в цепи статора, а также соответствующие механические характеристики – естественная и искусственные, построенные для R_1д =2R₁ и R_1д =4R₁, показаны на рис. 4.2.

а)

Рис. 4.2 Регулирование координат АД с помощью добавочных сопротивлений в цепи статора

а) механические характеристики, б) схема.

Обычно этот способ применяется для АД с короткозамкнутым ротором, у которых нельзя включить сопротивления в цепь ротора.

Полученные характеристики мало пригодны для регулирования скорости АД: они обеспечивают небольшой диапазон регулирования скорости, низкую жесткость, перегрузочную способность и экономичность. Обычно он используется для ограничения токов и моментов АД в переходных процессах при пуске, реверсе и торможении.