С подключением возбудителя в функции тока статора

Электродвигатель разгоняется с введенным в цепь ротора разрядным резистором R. При снижении статорного тока отключается реле КА и через размыкающий контакт КА:2 создает цепь питания катушки контактора КМ1, который контактом КМ1:1 закорачивает резистор R в цепи питания ротора, а контактом КМ1:2 шунтирует обмотку токового реле, предотвращая его повторное срабатывание от очередного броска тока в цепи статора.

2. Разомкнутые суэп с бесконтактными преобразовательными устройствами

2.1. Общие сведения

Релейно-контактные системы управления не обеспечивают плавное и экономичное регулирование скорости электродвигателей. В современных электроприводах для этой цели применяют преобразователи на силовых полупроводниковых элементах ‑ тиристорах.

Силовые тиристоры ‑ это полууправляемые бесконтактные ключи. Отпирание тиристора (замыкание цепи) осуществляется подачей кратковременного импульса тока в цепь: управляющий электрод-катод. Запирание (размыкание цепи) происходит при появлении положительного потенциала на катоде по отношению к аноду при изменении полярности переменного напряжения питания (естественная коммутация) или кратковременной подачей напряжения запирающей полярности от вспомогательного источника, например, предварительно заряженного конденсатора (искусственная коммутация).

Варианты однофазных тиристорных ключей с естественной коммутацией приведены на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Варианты однофазных тиристорных ключей

С естественной коммутацией

На базе этих ключевых структур, а также узлов искусственной коммутации строят разнообразные силовые преобразователи, используемые в электроприводах постоянного и переменного тока (рис. 2.2).

Для управления тиристорными преобразователями используют разнообразные аналоговые и дискретные (в том числе цифровые) устройства. Принцип действия одного из распространенных устройств управления поясняется рис. 2.3, а, б.

Рис. 2.2. Варианты тиристорных преобразователей

Генератор ГПН вырабатывает пилообразное напряжение U_ГПН, синхронизированное сетью, которое нуль-органом НО сравнивается с управляющим напряжением U_У.

а) б)

Рис. 2.3. Принцип импульсно-фазового управления

Тиристорным преобразователем:

а – блок-схема устройства управления;

б) – поясняющие графики

При изменении величины управляющего напряжения U_У происходит смещение импульсов управляющего тока , вырабатываемых формирователем импульсов ФИ в моменты равенства и , по отношению к моментам перехода сетевого напряжения через нулевое значение. В результате смещается на регулируемый угол  момент отпирания тиристорного ключа, и на нагрузку поступает только заштрихованная часть полуволны питающего напряжения.

2.2. Основные варианты регулируемых электроприводов переменного и постоянного тока

2.2.1. С тиристорным регулятором переменного напряжения (трн) в цепи статора асинхронного электродвигателя (рис. 2.4)

Рисунок 2.4 – Асинхронный электропривод с ТРН в цепи статора:

а – вариант принципиальной электрической схемы;

б – механические характеристики.

Симисторные ключи V1 ‑ V3 образуют трехфазный двухполупериодный тиристорный регулятор переменного напряжения с рассмотренным выше импульсно-фазовым управлением изменением угла .

Примерный вид механических характеристик электродвигателя при различных углах регулирования показан на рисунке 2.4, б.

С увеличением угла  характеристика на рабочем участке смягчается, а перегрузочная способность двигателя снижается. Диапазон регулирования скорости невелик. Схема приемлема, в первую очередь, для механизмов с вентиляторным характером момента сопротивления, когда он пропорционален квадрату скорости, как показано на том же рисунке.