3.1.5 Энергетические режимы работы ад
АД может работать во всех энергетических режимах работы, которые определяются величиной и знаком скольжения (рисунок 3.5):
Рисунок 3.5 – Энергетические режимы работы АД
1 Точка 1: S= 0, ω = 0 – режим идеального холостого хода
2 Точка 2: S= 1, ω = 0 – режим короткого замыкания
3 Участок 3: 0 < S < 1, 0 < ω < ω0 – двигательный режим работы
4 Участок 4: S < 0, ω > ω0 – рекуперативное торможение
5 Участок 5: S > 1, ω < 0 – торможение противовключением
6 Участок 6: Динамическое торможение осуществляется отключением обмотки статора от сети переменного тока и подключением ее к источнику постоянного тока. При этом цепь ротора замыкается накоротко или на добавочные сопротивления.
3.1.6 Способы регулирования координат ад
1 Регулирование токов в роторе и статоре может быть обеспечено:
1.1 Изменением подводимого к статору напряжения;
1.2 С помощью добавочных активных и реактивных сопротивлений в цепях статора и ротора.
2 Регулирование скорости и момента АД осуществляется с помощью:
2.1 Изменения величины подводимого к статору напряжения;
2.2 Изменения частоты подводимого напряжения;
2.3 С помощью добавочных активных и реактивных сопротивлений в цепях статора и ротора;
2.4 Изменением числа пар полюсов АД.
3.1.7 Регулирование координат ад с помощью резисторов
Включение резисторов в цепь статора. Применяется чаще всего для ограничения в переходных процессах тока и момента АД с короткозамкнутым ротором. На рисунке 3.6 представлены электромеханические и механические характеристики АД при включении добавочных резисторов в цепь статора.
Рисунок 3.6 – Электромеханические и механические характеристики АД при включении резисторов в цепь статора
Характеристика 1 является естественной, остальные – искусственные. Как видно из характеристик скорость идеального холостого хода для всех характеристик остается постоянной.
Ток и момент короткого замыкания уменьшаются с увеличением сопротивления в цепи статора.
При включении резисторов в цепь ротора АД искусственные электромеханические характеристики имеют тот же вид, что и при включении резисторов в цепь статора и могут использоваться для ограничения пускового тока АД (рисунок 3.7).
Рисунок 3.7 – Электромеханические и механические характеристики АД при включении резисторов в цепь ротора
За счет изменения
имеется возможность повышать пусковой
момент АД вплоть до критического момента
без снижения перегрузочной способности
двигателя, что важно при регулировании
его скорости
3.1.8 Регулирование скорости ад изменением подводимого к статору напряжения
Этот способ регулирования скорости является в настоящее время наиболее эффективным и широко используемым. На рисунке 3.8 представлены схема питания АД от регулятора напряжения и механические характеристики АД.
Рисунок 3.8 – Схема регулирования координат АД изменением напряжения на статоре и механические характеристики
Изменяя величину напряжения управления, можно регулировать напряжение на статоре АД в пределах от 0 до номинального значения. При этом частота напряжения остается постоянной. Критическое скольжение для всех характеристик также остается постоянным, а критический момент резко уменьшается (пропорционально квадрату снижения напряжения). Характеристика 1 является естественной, а остальные искусственными.
Такие искусственные характеристики могут использоваться для воздействия в переходных процессах на момент АД, в том числе и пусковой. Для регулирования напряжения на статоре чаще всего используются автотрансформаторы, магнитные усилители, а также тиристорные регуляторы напряжения.
Тиристорные регуляторы отличаются высоким КПД, высокой надежностью, простотой в обслуживании и позволяют легко автоматизировать работу ЭП. Схема регулирования напряжения на однофазной нагрузке с помощью тиристоров и диаграммы, поясняющие принцип работы схемы, показаны на рисунке 3.9.
Кроме регулирования координат тиристорные регуляторы напряжения позволяют осуществить пуск АД, его торможение, а также формирование требуемых динамических характеристик в переходных процессах.
Рисунок 3.9 – Схема регулирования напряжения на однофазной нагрузке