Поясните, как производится регулирование скорости АД в каскадных схемах его включения. Ответ поясните с помощью схем и статических характеристик

Каскадными называются такие схемы включения АД, которые, обеспечивая регулирование его скорости, позволяют одновременно полезно использовать энергию потерь скольжения. По способу использования этой энергии различают схемы электромеханического машинно-вентильного каскада и электрического машинно-вентильного каскада.

Рассмотрим схему электромеханического машинно-вентильного каскада (рисунок 3.16).

Рисунок 3.16 – Электромеханический машинно-вентильный каскад

Обмотка ротора АД 2, приводящего в движение рабочую машину 1, подключается к трехфазному выпрямителю 4, к выводам которого присоединен якорь вспомогательной машины постоянного тока 3.

В этой схеме поступающая из сети мощность Р₁ за вычетом потерь в статоре передается на ротор. Большая часть этой электромагнитной мощности Мω₀ в виде полезной механической мощности Мω отдается в рабочую машину. Разность между этими мощностями и составляют потери скольжения.

Потери скольжения выделяются в цепи ротора, с помощью выпрямителя 4 преобразовываются в постоянное напряжение и подаются на якорь вспомогательной машины 3, с помощью которой преобразовываются в механическую энергию и возвращаются на вал рабочей машины 1.

Регулирование скорости в данной схеме осуществляется изменением ЭДС вспомогательной машины 3 путем воздействия на ее ток возбуждения.

В схеме электрического машинно-вентильного каскада (рисунок 3.17) потери скольжения с помощью синхронного генератора 5 преобразовываются в электроэнергию и отдаются в питающую сеть.

Рисунок 3.17 – Электрический машинно-вентильный каскад

Механические характеристики электромеханического машинно-вентильного каскада представлены на рисунке 3.18,а. Характеристика 1 является естественной. Для искусственных характеристик 2-4 характерно возрастание критического момента при снижении скорости. Механическая мощность на всех характеристиках остается примерно постоянной, поэтому электромеханический машинно-вентильный каскад также называется каскадом постоянной мощности.

Рисунок 3.18 – Механические характеристики каскадных схем

Для всех характеристик электромеханического машинно-вентильного каскада (рисунок 3.18,б) характерно постоянство критического момента АД, поэтому электрический машинно-вентильный каскад часто называется каскадом постоянного момента.