Регулировочные характеристики асинхронного двигателя при регулировании скорости изменением числа пар полюсов и изменением напряжения на зажимах статора

Электрическая машина

Регулирование скорости асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором изменением числа пар полюсов

Этот способ регулирования скорости вытекает из формул:

n0 = 60f / p
ω = 2πf / p

Для того чтобы регулировать скорость вращения в статор должна быть уложена обмотка специальной конструкции, состоящая в каждой фазе из двух полуобмоток. Путем пересоединения этих полуобмоток можно получить разное число пар полюсов. Обмотки можно переключать с простой звезды на двойную звезду.

Соединение обмотки статора асинхронного двигателя по схеме простой звезды

Соединение обмотки статора асинхронного двигателя по схеме простой звезды.

Соединение обмотки статора асинхронного двигателя по схеме двойной звезды

Соединение обмотки статора асинхронного двигателя по схеме двойной звезды.

При переключении со звезды на двойную звезду число пар полюсов изменяется кратно двум.

Мощность двигателя равна:

P=M•ω

При регулировании скорости путем переключения со звезды на двойную звезду, момент остается постоянным, следовательно, при изменении скорости вращения в два раза, мощность также будет изменяться в два раза.

Механические характеристики при таком переключении обмотки имеют вид:

Регулировочные характеристики асинхронного двигателя при соединении обмотки статора по схеме двойной звезды

Регулировочные характеристики асинхронного двигателя при соединении обмотки статора по схеме двойной звезды.

Регулирование скорости переключением со звезды на двойную звезду называется регулированием с постоянством момента.

Обмотку статора можно переключать с треугольника на двойную звезду.

Соединение обмотки статора асинхронного двигателя при переключении с треугольника на двойную звезду

Соединение обмотки статора асинхронного двигателя при переключении с треугольника на двойную звезду.

При переключении с треугольника на двойную звезду число пар полюсов также меняется кратно двум. При этом регулирование производится с постоянством мощности, соответственно момент изменяется в два раза.

Регулировочные характеристики асинхронного двигателя при переключении обмотки статора с треугольника на двойную звезду

Регулировочные характеристики асинхронного двигателя при переключении обмотки статора с треугольника на двойную звезду.

Двигатели с регулированием скорости изменением числа пар полюсов называются двухскоростными. Они были разработаны специально для электропривода металлорежущих станков, чтобы уменьшить габариты коробки скоростей. Для того чтобы еще больше расширить диапазон регулирования скоростей были разработаны трехскоростные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. У этих двигателей в пазы статора укладываются две обмотки. Одна обмотка с постоянным числом пар полюсов и вторая обмотка такой конструкции, чтобы в ней изменять число пар полюсов путем переключения.

Еще одним недостатком этого регулирования скорости можно считать необходимость использования специальных электродвигателей, габариты которых будут намного больше, чем у односкоростных асинхронных двигателей.

Регулирование скорости асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором изменением напряжения на зажимах статора

Этот способ вытекает из формулы:

Mкр ≡ Uф2

ω0 = 2πf / p

sкр = r2’ / (x1+x2’)

Регулировочные характеристики асинхронного двигателя при изменении напряжения на зажимах статора

Регулировочные характеристики асинхронного двигателя при изменении напряжения на зажимах статора.

Для осуществления этого метода между сетью и статором электрического двигателя необходимо установить специальное устройство, обеспечивающее регулирование напряжения. Это может быть автотрансформатор, фазорегулятор.

В настоящее время благодаря развитию полупроводниковой техники появилась возможность создания статических компактных регуляторов напряжения на полупроводниковых элементах. Основным недостатком этого способа регулирования скорости является то, что с уменьшением напряжения снижается пусковой момент. Поэтому этот способ регулирования скорости можно использовать для тех производственных механизмов, пуск которых осуществляется без нагрузки.

Закладка Постоянная ссылка.