2015-06-04
1496
Угловая скорость АД может быть выражена через синхронную следующим образом:
- угловая скорость ВМП (синхронная скорость)
- скольжение
Проанализировав эти выражения можно сделать вывод, что все возможные способы регулирования АД можно разделить на 2 группы:
1. 
2. 
При этом регулирующее воздействие вносится либо в цепь статора, либо в цепь ротора. - воздействует на цепь ротора, - воздействует на цепь статора.
Воздействие на цепь ротора принципиально возможно для АД с фазным ротором. При этом осуществляется воздействие на скольжение, либо на момент.
1. , путем изменения активного сопротивления цепи ротора 
- реостатный способ.
2. , путем введения 
- каскадный способ.
Воздействие на цепь статора:
1. 
(изменение напряжения подводимого статору).
2. 
(изменение числа пар полюсов)
3. 
(изменение частоты напряжения подводимого к статору). Используются для АД с К.З. ротором.
Используется только двигателем с фазным ротором. Реализуется ступенчатым изменением активного сопротивления цепи ротора. При этом число ступеней ограниченно низкими функциональными возможностями релейно-контакторных схем управления.
Рис 108. Схема регулирования асинхронного двигателя ступенчатым изменением сопротивления якоря
Рис.109 Механические характеристики
1. Направление регулирования однозонное вниз.
2. Регулирование при постоянном моменте.
3. Плавность. Число ступеней добавочных реостатов более 3-х не целесообразно, следовательно, регулирование ступенчатое.
4. Стабильность. При увеличении добавочного сопротивления вводимого в цепь ротора жесткость рабочей части механической характеристики уменьшается и соответственно ухудшается стабильность работы ЭП в области малых скоростей.
5. Энергетическая эффективность. При введении добавочных сопротивлений в цепь ротора, так называемая энергия или мощность скольжения, потребляемая ротором АД рассеивается в окружающую среду и добавочном сопротивлении, так же как и электрические потери в обмотке ротора и статора. Рассмотрим понятия энергии (мощность скольжения) и определим зависимость этой энергии от скорости вращения ЭД. Если мощность, потребляемую из сети обозначить 
и при этом пренебречь магнитными потерями в статоре, то эту мощность через механические параметры можно выразить в виде:
Механическая мощность отдаваемая двигателем механизму 
, может быть представлена как:
Тогда за вычетом электрических и механических потерь в двигателе мощность скольжения 
можно представить:
Таким образом, если снизить угловую скорость двигателя 
по отношению к в 2 раза, то мощность скольжения будет составлять примерно 
потребляемой мощности, что приведёт к уменьшению КПД примерно на 50%.
Вывод: реостатное регулирование энергетически не эффективно.
Учитывая то, что реостатное регулирование не обеспечивает высоких показателей качества при низких скоростях вращения (низкие КПД и стабильность), 
.
Однако некоторые низкие показатели в частности плавность может быть улучшена.
Способом улучшения плавности является «параметрическое импульсное регулирование», на Рис.110.
- высокочастотный ключ (тиристор или транзистор)
- дроссель, предназначенный для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения на зажимах ротора, который с частотой 600-800 Гц размыкает и замыкает цепь добавочного сопротивления. Частота 600-800 Гц выбрана для снижения коммутационных перенапряжений ключа К.
Если обозначить время в течение которого 
замкнут 
, а время в течении которого , разомкнут 
, то скважность управляемых импульсов 
. При этом 
.
Т.о., плавно изменяя скважность 
до 
, можно в пределах диапазона регулирования, плавно изменить угловую скорость вращения двигателя.
|
Рис. 109 Схема параметрического импульсного регулирования
Рис. 110 Механические характеристики при параметрическом импульсном регулировании
