6.3. Регулирование скорости асинхронных двигателей

Угловая скорость ротора асинхронного двигателя определяется уравнением

где ω₀— синхронная угловая скорость; s — скольжение; f₁— частота тока сети; р — число пар полюсов статора.

Из уравнения (6.4) видно, что скорость вращения ротора можно регулировать изменением: скольжения, числа пар полю­сов, частоты тока сети.

Скольжение s зависит от активного сопротивления цепи ро­тора. Следовательно, изменяя сопротивление цепи ротора, можно регулировать скорость. Механические характеристики при этом способе регулирования приведены на рис. 6.7.

Недостатками этого способа регулирования являются: боль­шие потери мощности в регулировочном реостате, которые про­порциональны скольжению; уменьшение жесткости механиче­ской характеристики с увеличением сопротивления цепи ротора. Ввиду простоты этот метод регулирования скорости приме­няют для кратковременного снижения скорости (подъемные ма­шины, лебедки и т. п.).

Регулирование скорости путем изменения числа пар, полюсов, возможно для двигателей имею­щих обмотку статора, позволяю­щую переключать ее с целью из­менения числа пар полюсов. Двухскоростной двигатель имеет одну обмотку статора, трехскоростной и четырехскоростной—две обмотки статора.

Достоинством этого способа регулирования является высокая экономичность, так как регулиро­вание производится без потерь. Недостатком его является воз­можность только ступенчатого регулирования и большая слож­ность конструкции двигателей.

Регулирование скорости изменением частоты тока сети дает возможность осуществить плавное и экономичное регулирова­ние скорости. Но для этого необходимо осуществить питание двигателя от отдельного преобразователя частоты. Этот способ регулирования рассмотрен в главе 7.

Кроме рассмотренных способов регулирования скорости двигателей применяются специальные системы привода, кото­рые рассмотрены в главе 7.

Глава 7

СЛОЖНЫЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

7.1. Общие сведения

Для машин и механизмов с частыми пусками и торможением или широким диапазоном регулирования скорости, особенно при больших мощностях, целесообразно применять управление двигателем постоянного тока посредством изменения подводи­мого к якорю напряжения, а асинхронными двигателями путем изменения частоты тока.

Для осуществления таких способов управления применя­ются приводы по системам: генератор — двигатель (Г—Д), уп­равляемый тиристорный преобразователь — двигатель (ТП—Д) и управляемый преобразователь частоты — двигатель (УПЧ-Д).

В горной промышленности широко применяется многодвига­тельный привод (экскаваторы, электровозы, конвейеры, транспортно-отвальные мосты и др.). Основанием для применения многодвигательного привода могут быть конструктивные или эксплуатационные соображения. Когда габариты рабочей ма­шины не позволяют устано­вить один крупный двигатель, устанавливают несколько двигателей с не­обходимой суммарной мощ­ностью. Многодвигательный привод применяют и для уменьшения момента инер­ции установки, так как сум­марный момент инерции ро­торов (якорей) нескольких двигателей меньше момента инерции одного двигателя мощностью, равной суммар­ной мощности нескольких двигателей.

Для регулирования ско­рости асинхронных двигателей применяются каскадные схемы.