Способы регулирования скорости асинхронного двигателя

Из формул (1) и (2) очевидны 3 способа регулирования скорости асинхронного двигателя: 1. изменением частоты тока питающей сети f; 2. изменением числа пар электромагнитных полюсов обмотки статора р; 3. изменением скольжения s. Для регулирования скорости изменением частоты тока питающей сети используют тиристорные преобразователи частоты. Особенности регулирования: регулирование плавное, при помощи тиристорных преобразователей частоты. Область применения: тяжеловесные грузоподъёмные механизмы на специализиро ванных судах – лихтеровозах, контейнеровозах и др. Для регулирования скорости изменением числа пар полюсов используют двигатели специального исполнения, которые называются полюсопереключаемыми. Особенности регулирования: регулирование ступенчатое, чаще всего в соотноше нии 1:2:4 (например, 750 - 1500 -3000 об/мин). Область применения: грузоподъёмные и якорно-швартовные механизмы. Для регулирования скорости изменением скольжения используют двигатели специ ального исполнения – с фазным ротором. Особенности регулирования: регулирование достаточно плавное (3...5 ступеней), Область применения: грузоподъёмные и якорно-швартов­ные механизмы. Кроме перечисленных 3-х способов, есть еще один, 4-й способ регулирования: изменением напряжения на обмотке статора асинхронного двигателя. Этот способ нашёл ограниченное применение на судах для управления асинхронными двигателями мощно- стью до 250 Вт в системах судовой электроавтоматики, чаще всего, авторулевых.

23 Механическая характеристика асинхронного двигателя

Механической характеристикой двигателя называется зависимость частоты вращения ротора от момента на валу n = f (M2). Так как при нагрузке момент холостого хода мал, то M2 ≈ M и механическая характеристика представляется зависимостью n = f (M). Если учесть взаимосвязь s = (n1 - n) / n1, то механическую характеристику можно получить, представив ее графическую зависимость в координатах n и М (рис. 1). Рис. 1. Механическая характеристика асинхронного двигателя Естественная механическая характеристика асинхронного двигателя соответствует основной (паспортной) схеме его включения и номинальным параметрам питающего напряжения. Искусственные характеристики получаются, если включены какие-либо дополнительные элементы: резисторы, реакторы, конденсаторы. При питании двигателя не номинальным напряжением характеристики также отличаются от естественной механической характеристики. Механические характеристики являются очень удобным и полезным инструментом при анализе статических и динамических режимов электропривода. Пример расчета механической характеристики асинхронного двигателя Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором питается от сети с напряжением = 380 В при = 50 Гц. Параметры двигателя: Pн= 14 кВт, nн= 960 об/мин, cosφн= 0,85, ηн= 0,88, кратность максимального момента kм= 1,8. Определить: номинальный ток в фазе обмотки статора, число пар полюсов, номинальное скольжение, номинальный момент на валу, критический момент, критическое скольжение и построить механическую характеристику двигателя. Решение. Номинальная мощность, потребляемая из сети P1н =Pн / ηн = 14 / 0,88 = 16 кВт. Номинальный ток, потребляемый из сети Число пар полюсов p = 60 f / n1 = 60 х 50 / 1000 = 3, где n1 = 1000 – синхронная частота вращения, ближайшая к номинальной частоте nн= 960 об/мин. Номинальное скольжение sн = (n1 - nн) / n1 = (1000 - 960) / 1000 = 0,04 Номинальный момент на валу двигателя Критический момент Мк = kм х Мн = 1,8 х 139,3 = 250,7 Н•м. Критическое скольжение находим подставив М = Мн, s = sн и Мк / Мн = kм. Для построения механической характеристики двигателя с помощью n = (n1 - s) определим характерные точки: точка холостого хода s = 0, n = 1000 об/мин, М = 0, точка номинального режима sн = 0,04, nн = 960 об/мин, Мн = 139,3 Н•м и точка критического режима sк = 0,132, nк = 868 об/мин, Мк =250,7 Н•м. Для точки пускового режима sп = 1, n = 0 находим По полученным данным строят механическую характеристикудвигателя. Для более точного построения механической характеристики следует увеличить число расчетных точек и для заданных скольжений определить моменты и частоту вращения.

Дата добавления: 2017-01-14