9.1.5. Специальные режимы асинхронных машин

В ряде специальных установок асинхронные машины с фазными роторами используются в качестве преобразователей частоты, для изменения фазы (фазовращатели) и для изменения напряжения (индукционные регуляторы).

В преобразователях частоты напряжение снимается с контактных колец фазного ротора, вращающегося от приводного двигателя. Статор машины подключается к сети с частотой f у Переменная частота тока ротора определяется соотношением частоты вращения поля статора и частоты вращения приводного двигателя:

^jl~^u~~^~~ 60 •

Регулирование частоты /₂ достигается изменением частоты вращения ротора приводного двигателя п_р.

Для изменения фазы напряжения используют заторможенную асинхронную машину. Напряжение снимают с контактных колец ротора, при этом фаза напряжения определяется взаимным положением осей

обмоток ротора и статора (рис. 9.9). Для изменения положения ротора относительно статора и фиксации его в нужном положении используют червячную передачу с ручным или электрическим приводом от вспомогательного двигателя.

Для плавного изменения напряжения используют асинхронную машину, работающую в трансформаторном режиме (индукционный регулятор). К сети подключают обмотку заторможенного фазного ротора. Последовательно с каждой ее фазой по автотрансформаторной схеме (рис. 9.10) соединяют фазы обмотки статора, играющие роль вторичной обмотки автотрансформатора. При повороте ротора относительно статора из-за изменения взаимного положения их обмоток напряжение регулятора меняется:

U= U₁ ±Е₂,

где U_i и Е₂ — напряжение и ЭДС соответственно обмоток ротора и статора (см. рис. 9.10).

Поворот и фиксирование положения ротора относительно статора осуществляется так же, как и в фазорегуляторе, т. е. с помощью червячной передачи с ручным или электрическим приводом от вспомогательного электродвигателя. Индукционные регуляторы применяются в промышленных установках для плавного регулирования напряжения.

Рис. 9.9. Схема включения обмоток и векторная диаграмма напряжений фазовращателя

Рис. 9.10. Схема соединения обмоток и векторная диаграмма напряжений трехфазного

индукционного регулятора

9.2. Асинхронные двигатели серии 4а

9.2.1. Структура и характеристика серии

Серия 4А является массовой серией АД, рассчитанных на применение в различных областях промышленности [2]. Она охватывает диапазон номинальных мощностей от 0,06 до 400 кВт и выполнена на 17 высотах оси вращения — от 50 до 355 мм. Принятый ряд мощностей двигателей соответствует ГОСТ 13267-73. Габаритные, установочные и присоединительные размеры АД регламентированы ГОСТ 18709-73.

Серия включает основное исполнение АД, ряд модификаций и специализированные исполнения. Двигатели основного исполнения соответствуют общим требованиям и предназначены для нормальных условий работы (двигатели общего назначения). Они выпускаются во всем диапазоне мощностей и высот оси вращения, охватываемых серией. Это трехфазные АД с короткозамкнутым ротором, рассчитанные на частоту питания 50 Гц, имеющие степень защиты IP44 или IP23.

Модификации и специализированные исполнения АД серии 4А построены на базе их основного исполнения, т. е. имеют те же принципиальные конструктивные решения основных элементов и высоты оси вращения. Они выпускаются отдельными отрезками серий на определенные высоты оси вращения и номинальные мощности и предназначены для применения в механизмах, предъявляющих специфические требования к электроприводу, или в условиях эксплуатации, отличных от нормальных, регламентируемых ГОСТ 183-74.

К электрическим модификациям АД серии 4А в Справочнике отнесены АД с повышенным пусковым моментом, с повышенным номинальным скольжением, многоскоростные, двигатели с частотой питания 60 Гц.

К конструктивным модификациям АД серии 4А отнесены АД с фазным ротором, малошумные, со встроенными электромагнитными тормозами, встраиваемые, со встроенной температурной защитой, для моноблочных насосов.

Модификации исполнений по условиям окружающей среды включают АД тропического исполнения, химостойкие, сельскохозяйственного, влагоморозостойкого, пыле-защищенного и рудничного исполнений.

К специализированным исполнениям АД

серии 4А отнесены высокоточные двигатели, двигатели привода лифтов, частотно-управляемые и двигатели для привода деревообрабатывающих станков.

В серии 4А принята следующая система обозначений:

где 1 — название серии (4А);

2              - исполнение АД по способу защиты:

буква Н — исполнение IP23, отсутствие буквы означает исполнение IP44;

3              — исполнение АД по материалу ста-

нины и щитов: А — станина и щиты алюминиевые; X — станина алюминиевая, щиты чугунные (или обратное сочетание материалов); отсутствие буквы - станина и щиты чугунные или стальные;

4             - высота оси вращения, мм (две или

три цифры);

5              — установочный размер по длине ста-

нины: буквы S, М или L (меньший, средний или больший);

6             — длина сердечника: А — меньшая, В —

большая при условии сохранения установочного размера; отсутствие буквы означает, что при данном установочном размере (S, М или L) выполняется только одна длина сердечника;

7              - число полюсов АД (одна или две

цифры);

8              — климатическое исполнение и катего-

рия размещения по ГОСТ 15150-69.

Различные модификации и специализированные исполнения АД серии 4А обозначают дополнительными буквами, место которых в обозначении установлено для каждой из модификаций особо (см. пп. 9.2.5-9.2.25).