Способы регулирования скорости асинхронных двигателей

Асинхронный двигатель - это асинхронная машина, предназначенная для преобразования электрической энергии переменного тока в механическую энергию.

Рассмотрим возможные способы регулирования скорости асинхронных двигателей. Частота вращения ротора При этом, синхронная частота вращения зависит от частоты напряжения и числа пар полюсов Исходя из этого, регулировать скорость АД можно с помощью изменения скольжения, частоты и числа пар полюсов.

Регулирование скольжения двигателя при постоянной ско­рости вращения поля статора для короткозамкнутых асинхрон­ных двигателей возможно путем изменения величины напряже­ния статора при постоянной частоте этого напряжения. Также можно ввести в цепь ротора добавочные сопротив­ления (реостатное регулирование) и введение в цепь ротора до­бавочной регулируемой ЭДС посредством преобразователей час­тоты, включаемых в цепь ротора (асинхронный вентильный кас­кад и двигатель двойного питания).

Регулирование скорости изменением числа пар полюсов: возможно только в многоскоростных асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором, т. к. число полюсов этого ротора, всегда равно количеству полюсов статора.

При изменении числа пар полюсов, изменение скорости происходит ступенчато, т. к. количество полюсов принимают только определённые значения – 1,2,3,4,5.

Изменение количества полюсов достигается переключением катушечных групп статорной обмотки. При этом катушки соединяются различными схемами соединения, например “звезда - звезда” или “звезда – двойная звезда”. Первая схема соединения даёт изменение количества полюсов в соотношении 2:1. При этом обеспечивается постоянная мощность двигателя при переключении. Вторая схема изменяет количество полюсов в таком же соотношении, но при этом обеспечивает постоянный момент двигателя.

Применение данного способа регулирования оправдано сохранением КПД и коэффициента мощности при переключении. Минусом же является более сложная и увеличенная конструкция двигателя, а также увеличение его стоимости.

Регулирование скорости асинхронного двигателя изменени­ем величины питающего напряжения при постоянной (стандарт­ной) его частоте для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором имеет ограни­ченное применение вследствие того, что регулирование скорости связано с потерями энергии скольжения, выделяющими­ся в роторе двигателя и ведущими к его перегреву. Получаемые при этом способе механические характеристики неблагоприятны для качественного регулирования. Диапазон регулирования не превышает 1,5:1; более глубокое регулирование скорости можно допускать только кратковременно. Применяется только для обеспечения плавного пуска нерегулируемых асинхронных электроприводов или для кратковременного снижения скорости.