Регулирование частоты вращения изменением частоты питающей сети

Регулирование частоты вращения изменением частоты питающей сети является наиболее экономичным способом регулирования и позволяет получить хорошие механиче­ские характеристики электропривода.

При изменении частоты питающей сети обеспечивается изменение частоты вращения магнитного поля асинхронно­го двигателя, что следует из формулы

Источник питания двигателя должен осуществлять пре­образование напряжения стандартной частоты сети f_ном = 50 Гц в напряжение с требуемой частотой.

Одновремен­но с изменением частоты должна регулироваться по опре­деленному закону и величина подводимого к двигателю на­пряжения, чтобы обеспечим, высокую жесткость механи­ческой характеристики и требуемую перегрузочную спо­собность двигателя.

В качестве источника питании могут применяться элек­тромашинные вращающиеся преобразователи, использую­щие электрические машины, или статические преобразователи частоты на полупроводниковых приборах, которые се­рийно выпускает промышленность.

Положительным свойством частотною регулирования является возможность плавного регулирования в широком диапазоне в обе стороны от естественной характеристики (в том числе возможно вращение двигатели с частотой, большей номинальной). При регулировании обеспечивается жесткость характе­ристик и высокая перегрузочная способность.

Недостатками данного способа регулирования можно считать боль­шую сложность преобразовательно­го устройства и сравнительно вы­сокую стоимость оборудования. Однако в ряде случаев в приводах металлообрабатывающих станков, электрошпинделей, мощных возду­ходувок и других механизмов ча­стотное регулирование является наиболее приемлемым.

41.4.Регулирование частоты враще­ния изменением числа полюсов

Регулирование частоты враще­ния изменением числа полюсов в обмотке статора обеспечивается благодаря изменению частоты вращения магнитного поля статора. При неизменной частоте питающей сети частота вращении магнитного поля и определяемая ею частота вращения ротора изменяются обратно пропорцио­нально числу полюсов. Так как число полюсов, фиксиро­ванное ступенями, может быть равно 2, 4, 6, 8, 10 и т. д., что при частоте питающей сети, равной 50 Гц, соответст­вует синхронной частоте вращения 3000, 1500, 1000, 750, 600 об/мин и т. д., то указанным способом может быть обес­печено только ступенчатое регулирование.

Изменение числа пар полюсов обычно достигается сле­дующими способами:

1. На статоре двигателя укладываются две электриче­ски не связанные между собой обмотки, имеющие разное число пар полюсов, например р₁ и р₂. При подключении одной из обмоток ксети переменного тока, например, с числом полюсов р₁ двигатель будет иметь синхронную частоту вращения, соответствующую данному числу полюсов .

Другая обмотка при этом обесточена. При необходимо­сти получения другой частоты вращения п₂ обмотка с чис­лом полюсов р₁ отключается и включается с числом по­люсов p₂.

Такие асинхронные двигатели получили название двухобмоточных.

2. На статоре укладывается одна обмотка, допускающая переключение на разное число полюсов.

К положительным показателям многоскоростных асин­хронных двигателей следует отнести экономичность и отно­сительно большой диапазон регулирования частоты враще­ния ротора. Недостатком данного способа регулирования является невозможность плавного измене­ния частоты вращения.

В рамках единой общепромышленной серии асинхронных двигателей 4А выпускается модифика­ция многоскоростиых двигателей, предназначенных для ра­боты на двух, трех или четырех скоростях.

• Однооб моточные двигатели выпускаются на следующие соотноше­ния частот вращения: 1500/3000, 750/1500, 1000/1500. 750/1000, 500/1000 об/мин.
• Двухобмоточные (трехскоростные) имеют соотноше­ния 1000/1500/3000, 750/1500/3000, 750/1000/1500 об/мин.
• двухобмоточные (четырехскоростные)—750/1000/1500/3000. 500/750/1000/1500 об/мин

41.5. Регулирование частоты вращения изменением скольже­ния

Регулирование частоты вращения изменением скольже­ния является одним из простых способов регулирования. В то же время при изменении (увеличении) скольжения изменяются (увели­чиваются) потери в обмотке ротора, что приводит к умень­шению КПД при регулировании. Как правило при регулировании скольже­ния используют фазный ротор с выведенными на кон­тактные кольца обмоткой. При регулировании со стороны ротора в основном при­меняется реостатное регулирование частоты вращения путем введения в цепь обмотки ротора доба­вочных активных сопротивлений (резисторов).