н

Рисунок 6.19 – Механические

Характеристики ад при изменении активного сопротивления ротора

е станет снова равным моменту сопротивления М_с. Ротор в этом случае будет иметь скольжение больше, а скорость меньше, чем до введения реостата (точка В).

Указанным способом можно регулировать скорость АД в широких пределах, а плавность регулирования скорости будет зависеть от числа ступеней регулировочного реостата. В то же время этот способ регулирования является очень неэкономичным, так как связан с большими потерями энергии в регулировочном реостате. КПД двигателя при регулировании тем меньше, чем меньшая скорость вращения ротора достигается в результате регулирования.

Несмотря на неэкономичность данного способа регулирования, он находит применение на практике. Его положительным качеством является то, что потери скольжения выделяются в сопротивлении ре-

гулировочного реостата и не приводят к повышенному нагреву ротора.

6.7.4. Регулирование изменением частоты питающей сети

Этот способ регулирования скорости возможен только при питании АД от специальных установок, как правило, статических преобразователей частоты.

Механические характеристики двигателя при различной частоте и неизменном подводимом напряжении представлены на рисунке 6.20.

П

Рисунок 6.20 – Механические

Характеристики ад при различной частоте

ри уменьшении частоты максимальный момент М_max возрастает, а скорость вращения поля статора n₁ и скорость ротора n₂ уменьшаются.

Если при уменьшении частоты напряжение постоянно , то увеличивается магнитный поток в соответствии с соотношением

при этом увеличивается насыщение стали статора и ротора, недопустимо растут потери на гистерезис и вихревые токи, увеличивается ток намагничивания, а КПД АД уменьшается. Поэтому всегда в установках, предназначенных для регулирования АД рассматриваемым способом, одновременно с изменением частоты изменяют также и величину напряжения. Соотношение между частотой и напряжением определяется характером изменения момента сопротивления при регулировании. В частности, необходимо обеспечить:

при М_с=const

, (6.57)

при М_с ≡ n²

. (6.58)

В этих условиях АД работает с постоянными значениями и перегрузочной способности М_max/М_н.

К недостаткам частотного регулирования следует отнести большие габариты и высокую стоимость питающей установки, отрицательное влияние преобразователей частоты на судовую сеть, что выражается в искажении формы кривой напряжения сети, высокий уровень собственных шумов. К достоинствам относится плавное, в широких пределах регулирование скорости АД. В настоящее время в связи с совершенствованием статических преобразователей частоты на тиристорах этот способ регулирования скорости АД становится весьма перспективным.

6.7.5. Регулирование изменением числа пар полюсов

АД, в которых предусмотрена возможность изменять число пар полюсов р₁ называются полюсопереключаемыми или многоскоростными. Обычно они выпускаются на 2, 3 или на 4 скорости вращения, причем двухскоростные АД изготовляются с одной обмоткой на статоре и с переключением полюсов в отношении 2:1, трехскоростные - с двумя обмотками на статоре, одна из которых выполняется с переключением, четырехскоростные - с двумя обмотками на статоре, каждая из которых выполняется с переключением числа пар полюсов в отношении 2:1.

Например, двигатель на частоту с синхронными скоростями вращения 1500/1000/750/500 имеет одну обмотку с переключением на 2р = 4 и 8 и другую обмотку с переключением на 2р = 6 и 12 полюсов.

Каждая фаза обмотки статора многоскоростного АД состоит из двух одинаковых частей (полуобмоток), которые включаются различ-

ным образом. Большая скорость получается при меньшем числе полюсов.

П

Рисунок 6.21 – Принципиальная схема соединения полуобмоток фазы статора при переключении числа пар полюсов

ринципиальная схема соединения полуобмоток одной фазы статора при переключении числа пар полюсов в отношении 2:1 показана на рисунке 6.21 (а и б). Полуобмотки сдвинуты в пространстве друг относительно друга на 180°. При соединении полуобмоток, как показано на рисунке 6.21(а) обмотка образует 4 полюса и синхронная скорость равна 1500 об/мин. Если одну полуобмотку переключить таким образом, чтобы направление тока в ней изменилось на обратное (рисунок 6.21, б), то обмотка будет создавать два полюса и синхронная скорость составит n₁ = 3000 об/мин, т.е. увеличится вдвое.