Способы регулирования частоты вращения ад в САУ. Мех характеристики двигателя при различном управлении

Угловая скорость двигателей и, следовательно, электроприводов переменного тока может регулироваться следующим образом:

1. Изменение значения активного сопротивления роторной цепи у двигателя с фазным ротором:

;

2. Изменением напряжения на двигателе в схемах автоматического управления;

3. Изменением частоты источника питания:

;

где f - частота питающего напряжения.

4. Изменением числа пар полюсов: .

1. Изменение значения активного сопротивления роторной цепи двигателя с фазным ротором ( реостатное регулирование ).

Регулирование угловой скорости осуществляется при включении в 3 фазы ротора внешнего сопротивления.

Рис.4. Схема включения регулировочных Рис.5. Механические реостатные характеристики

резисторов. асинхронного двигателя в двигательном

режиме.

Из рис.5 следует, что чем больше сопротивление R₁^’ < R₂^’’ < R₂^’’’ < R₂^’Ú подключается к роторной цепи, тем меньшую частоту вращения развивает двигатель при том же моменте М_ст.

В роторной цепи проходят большие токи, для которых сложно создать резисторы с непрерывно меняющимся сопротивлением. Поэтому резисторы, обеспечивающие реостатное регулирование, делают ступенчатыми, а следовательно и частоту вращения регулируют ступенчато.

Этот способ имеет те же недостатки, что и для двигателей постоянного тока:

а) Диапазон регулирования непостоянен и зависит от нагрузки. Жёсткость характеристик значительно снижается по мере уменьшения частоты вращения ( смотри характеристику при R₂^’ и R₂⁴ рис.5 ).

Жёсткость механической характеристики - это изменение скорости ЭД под нагрузкой:

;

что ограничивает диапазон регулирования до Д = ( 2¸3 ):1.

.

Экономичность работы электропривода на регулировочных характеристиках при значительных скольжениях низка прежде всего из-за мощности добавочных сопротивлениях. Поскольку , такое регулирование возможно только для асинхронного двигателя с фазным ротором.

При импульсном изменении сопротивления плавность регулирования значительно улучшается, для чего применяется тиристорный коммутатор К ( рис6 ). Внешнее сопротивление R_р включается через коммутатор.

Рис.6. Схема включения (а) и механические характеристики (б) асинхронного двигателя

при импульсном регулировании внешнего сопротивления в цепи ротора.

Изменение коэффициента заполнения импульсов приводит к изменению эквивалентного внешнего сопротивления:

В результате увеличивается при уменьшении n от до 0 и при некотором М_ст ; скольжение SºR_полн также увеличивается, а угловая скорость уменьшается.

Механические характеристики при импульсном изменении сопротивления роторной цепи асинхронного двигателя приведены рис. ( плакат 17 ). При n=1 механическая характеристика не совпадает с естественной. Это объясняется тем, что тиристорный коммутатор имеет конечное сопротивление при открытом тиристоре. Некоторое ухудшение энергетических характеристик асинхронных двигателей при импульсном изменении сопротивления в роторной цепи обусловлено, помимо пульсаций выпрямленного тока, наличием вентилей в цепи ротора, что приводит к искажению формы тока двигателя и, как следствие, к появлению моментов высших гармоник.