Реостатное регулирование.
Как и в электроприводе постоянного тока это простейший способ регулирования: в каждую фазу ротора включают одинаковые резисторы с сопротивлением Rд - рис. 3.7,б. Тогда общее активное сопротивление фазы ротора составит R2 = Rр + Rд, а искусственные характеристики приобретут вид, представленный на рис. 3.7,в,г: предельное значение тока ротора I¢2 пред и критический момент Мк не изменяется, а sк растет пропорционально R2:
.
Последнее соотношение для критического скольжения, очевидно, выполняется и для скольжения при любом М = const, а реостатные механические характеристики похожи на таковые для двигателя постоянного тока. Показатели реостатного регулирования скорости асинхронных двигателей с фазным ротором практически те же, что у электропривода постоянного тока.
1. Регулирование однозонное - вниз от основной скорости.
2. Диапазон регулирования (2-3):1, стабильность скорости низкая.
3. Регулирование ступенчатое. С целью устранения этого недостатка иногда используются схемы, в которых роторный ток выпрямляется и сглаживается реактором, а резистор, включаемый за выпрямителем, шунтируется управляемым ключом - транзистором с управляемой скважностью, благодаря чему достигается плавность регулирования, а при использовании обратных связей формируются жесткие характеристики.
|
|
4. Допустимая нагрузка Мдоп = Мн, поскольку Ф» Фн и при мало меняющемся cos j2 I2доп» I2н.
5. С энергетической точки зрения реостатное регулирование в асинхронном электроприводе столь же неэффективно, как и в электроприводе постоянного тока - потери в роторной цепи при M = const пропорциональны скольжению.
Простейшая схема машино - вентильного каскада, иллюстрирующая общую идею, показана на рис. 3.8,а. ЭДС машины постоянного тока Е должна быть направлена встречно ЭДС роторного выпрямителя Еd, что достигается соответствующей полярностью машины. Тогда
Id=(Ed-E)/Rэ,
где Rэ - эквивалентное активное сопротивление контура выпрямитель - якорь машины.
а)
в)
б)
Рис. 3.8. Схема (а), характеристики (б) и (в) машино-вентильного каскада
Поскольку Ed=kE1s, а Е1» U1 = const, то до некоторого скольжения s¢, определяемого уровнем ЭДС машины постоянного тока Е¢ (рис. 3.8,б), ток Id = 0, а следовательно, I2 = 0, и машина М1 не развивает момента. При s>s¢ ток начнет расти в соответствии с приведенным выше уравнением, вызывая увеличение момента (рис. 3.8,в). Мощность возвратится в сеть Знаки приближенного равенства показывают, что мы не учитываем электрических потерь в сопротивлениях контура выпрямитель - якорь и механических в машинах М2 и М3.
Меняя ток возбуждения машины М2, а следовательно величину Е, можно изменять скольжение, при котором начинается рост тока Id, и,
|
|
-инвертор, ведомый сетью.
следовательно, регулировать скорость (рис. 3.8,в).
Иногда вместо двух дополнительных электрических машин, возвращающих энергию скольжения в сеть, используется один статический преобразователь Энергия скольжения не обязательно должна возвращаться в сеть, есть каскады, в которых она отдается машиной М2 на вал главного асинхронного двигателя.
Каскадные схемы используются при очень больших мощностях (тысячи киловатт) и малых диапазонах регулирования - (1,1-1,2):1..
.