Частота обертання ротора - студопедія

З виразу видно, що частоту обертання ротора можна регулювати зміною будь-який з трьох величин, що визначають частоту обертання ротора: зміною частоти струму мережі числа пар полюсів, і ковзання.

Регулювання частоти асинхронних двигунів зміною частоти струму мережі складно, так як для цього необхідний будь-якої регульований перетворювач частоти або генератор. Цей спосіб не мав широкого використання, але зараз - досить широко.

Зміна числа полюсів машини можливо або виконанням на статорі декількох (зазвичай двох) обмоток з різним числом полюсів, або виконанням однієї обмотки, що допускає перемикання на різне число полюсів.

На статорі може бути вміщено дві обмотки, кожна з яких допускає перемикання на різне число полюсів. Фаза обмотки статора складається з двох послідовно з'єднаних котушок і. При з'єднанні провідника з провідником. ток при включенні обмотки в мережу в будь-який момент протікає так, як показано на малюнку 33.1, а.

На статорі виходить чотири полюса (). При перемиканні другої котушки (рисунок 33.1, б) змінюється напрямок струму в цій котушці і

Малюнок 33.1 Схема перемикання на різне число полюсів однієї фази обмотки статора

число полюсів виявиться рівним двом (). При зміні числа полюсів статора змінюються частоти обертання поля статора і ротора. Заводи випускають дво-, три- і чотиришвидкісні асинхронні двигуни.

Такий спосіб регулювання частоти обертання є економічним, але має той недолік, що регулювання частоти виходить ступінчастим і регулювання частоти зміною числа полюсів можливо тільки для двигунів з короткозамкненим ротором.

У двигунах з фазним ротором число полюсів статора завжди має дорівнювати числу полюсів ротора, і при зміні числа полюсів на статорі треба було б в тій же мірі змінити число полюсів на роторі, що дуже складно в конструктивному відношенні. Більш складне виконання обмотки статора значно підвищує вартість і габарити багатошвидкісних двигунів.

Включення в ланцюг ротора регулювального реостата і зміна напруги мережі змінюють ковзання і момент, що розвивається двигуном, який пропорційний квадрату напруги. Зміна крутного моменту викличе зміна частоти.

Припустимо, що при напрузі мережі робочий процес двигуна відповідав точці (рисунок 33.2, а), в якій розвивається двигуном момент дорівнює гальмівним моментом на валу.

Малюнок 33.2 - Регулювання частоти обертання виміром ковзання:

а - при зміні напруги мережі;

б - при зміні опору в ланцюзі ротора

Якщо зменшити напругу мережі до величини. то крива моменту пройде нижче, рівновагу моментів порушиться і частота зменшиться, тобто новий сталий режим буде в точці при більшому значенні ковзання. Цей спосіб регулювання економічний але не ефективний, так як дає можливість змінювати частоту лише в малих межах до 10 - 15%. При значному зниженні напруги врашаюшій момент різко зменшується і двигун не може стійко працювати.

Регулювальний реостат включають в ланцюг обмотки фазного ротора подібно пусковому реостата, але на відміну від пускового його розраховують на тривалий шлях струму.

Покладемо, що без регулювального реостата двигун працює при частоті, з відповідним точці (рисунок 33.2, б). При включенні регулювального реостата струм в роторі зменшиться і зменшить крутний момент двигуна і частоту обертання або збільшить ковзання.

При збільшенні ковзання підвищуються е.р.с. і струм в роторі. Зміна частоти обертання або ковзання буде відбуватися до відновлення рівноваги моментів, тобто поки струм в роторі не прийме свого початкового значення. При збільшенні активного опору в роторі максимальний момент, що не змінюючись за величиною, зміститься в

область великих ковзань і рівновагу моментів, тобто новий сталий режим роботи машини, буде в точці. відповідної меншій частоті обертання. Цей спосіб регулювання частоти обертання може бути використаний тільки в двигунах з фазним ротором і незважаючи на те, що він неекономічний (в регулювальному реостате відбувається значна втрата енергії), має широке застосування.