32. Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя. Регулирования изменением количества полюсов.

Этот способ позволяет получить ступенчатое изменение частоты вращения. Для этой цели отдельные катушки составляющие одну фазу, переключаются так, чтобы изменялось соответствующим образом направление тока в них (например, с последовательного согласного соединения на встречное). При согласном включении катушек число полюсов равно четырем, при встречном включении — двум. Катушки двух других фаз, сдвинутые в пространстве на 120°, соединяются таким же образом. Такое же уменьшение числа полюсов можно осуществить при переключении катушек с последовательного на параллельное соединение. При изменении числа полюсов изменяется частота вращения n₁ магнитного поля двигателя, а следовательно, и частота вращения n его ротора. Если нужно иметь три или четыре частоты вращения n₁, то на статоре располагают еще одну обмотку, при переключении которой можно получить еще две частоты. Существуют двигатели, которые обеспечивают изменение частоты вращения n₁ при постоянном наибольшем моменте или при приблизительно постоянной мощности. В асинхронном двигателе число полюсов ротора должно быть равно числу полюсов статора. В короткозамкнутом роторе это условие выполняется автоматически и при переключении обмотки статора никаких изменений в обмотке ротора выполнять не требуется. В двигателе же с фазным ротором в этом случае надо было бы изменять число полюсов обмотки ротора, что сильно усложнило бы его конструкцию, поэтому такой способ регулирования частоты вращения используется только в двигателях с коротко-замкнутым ротором. Такие двигатели имеют большие габаритные размеры и массу по сравнению с двигателями общего применения, а следовательно, и большую стоимость.

33. Пуск асинхронного двигателя

Сопровождается переходным процессом, когда ротор и связанные с ним механические части переходят из состояния покоя в состояние равномерного вращения. Пусковые свойства определяются пусковым током или пусковым током или пусковым моментом Iп; Мп (Мп / Мном; Iп / Iном). Двигатель обладающий хорошими пусковыми свойствами развивает большой пусковой момент при небольшом пусковом токе. Если увеличим сопротивление r2’ пусковой ток уменьшается, а пусковой момент увеличивается. 1) r2’ ↑ → Iп ↓ → Мп ↑ 2) U1↓→ Iп ↓→ Мп ↓ Пусковые свойства двигателя помимо пускового тока и пускового момента оцениваются такими показателями как: 1) продолжительность 2) плавность пуска 3) сложность и экономичность пусковой операции 4) надёжность пусковой аппаратуры 5) потери энергии. Рассмотрим пуск АД с фазным ротором. Наличие контактных колец у двигателя с фазным ротором, позволяет подключить пусковой реостат. Активное сопротивление в цепи ротора увеличивается: R2’ = r2’ + rд’ (rд – добавочное сопротивление, R2’ - приведённое). Из формулы пускового момента видно, что при увеличении сопротивления увеличивается и пусковой момент: R↑→Мп↑; R2’=r2’+rд’=x2’+x1; Если R2>x2’+x1, то пусковой момент начинает уменьшается. При выборе сопротивления пускового реостата (rд), исходят из условий пуска двигателя: 1) Если двигатель включают при значительном нагрузочном моменте на валу, то сопротивление добавочное выбирают таким, чтобы обечспечить максимальный пусковой момент. 2) Если двигатель включают при небольшом нагрузочном моменте, тогда Мп не имеет решающего значения и rд выбирается таким образом, чтобы выполнялось условие: R2’>x2+x1; Мп<Mmax. Зато пусковой ток значительно уменьшится. В начальный момент пуска Мпуск равен Мmax. (1 ступень реостата) По мере разгона двигателя его момент уменьшается по кривой 1. При достижении минимального пускового момент, реостат переводят в положение 2. Сопротивление уменьшается, и момент достигает максимального значения, а пусковой момент начинает снижаться по кривой 2. Когда момент достигает Мст, равного значению Мпр (Противодействующий момент) на валу двигателя, то частота вращения ротора достигнет установившегося значения и процесс пуска будет закончен. Таким образом, в течение всего пуска пусковой момент остаётся примерно равным. Мп≈Мп ср. Нельзя быстро переключать ступени пускового реостата, т.к. пусковой ток может достигнуть недопустимо больших значений. Достоинства АД с фазным ротором: 1) Обеспечивается наиболее благоприятное соотношение между пусковым моментом и пусковым током. Недостатки: 1) Сложность 2) Продолжительность 3) Неэкономичность ( -пусковой операции).