Курс лекций по физике Электротехника Физические законы механики Электростатическое поле Электромагнетизм Геометрическая оптика

Регулирование частоты вращения двигателя

  Частота вращения асинхронного двигателя

.

  Из этого равенства следует, что изменять частоту вращения можно изменением частоты  числа пар полюсов  и скольжения . Пример выполнения расчётно-графического задания

  Регулирование изменением частоты тока статора (частотное регулирование) требует применения источников питания с регулируемой частотой. В качестве такого источника может быть использован синхронный генератор с переменной скоростью вращения или полупроводниковый преобразователь частоты. В этом случае частота вращения и частота вращения ротора изменяются пропорционально частоте сети. Частотное регулирование обычно совмещают с изменением напряжения по закону .

  К недостаткам частотного регулирования относятся громоздкость и высокая скорость питающей установки.

 Для регулирования частоты вращения изменением числа пар полюсов применяют двигатели с короткозамкнутым ротором, у которых на статоре нескольких обмоток, размещенных в общих пазах и разное число пар полюсов или обмотки, которые позволяют получить различные числа пар полюсов путем изменения (переключения) их схемы соединения.

 Такое регулирование возможно, так как у короткозамкнутого двигателя число полюсов ротора всегда равно числу полюсов вращающегося магнитного поля. Регулирование изменением числа пар полюсов является ступенчатым и применяется для уменьшения числа ступеней в коробках скоростей, вентиляторах, насосах и др.

  Двигатели с изменяемым числом пар полюсов называют многоскоростными. Их выпускают на две, три или четыре скорости вращения, причем двухскоростные изготавливают с одной обмоткой на статоре с переключением числа пар полюсов в отношении , трехскоростные – с двумя обмотками на статоре, из которых одну выполняют двухскоростной с  и четырехскоростные – с двумя обмотками, каждая из которых выполняется с переключением числа полюсов в отношении 2/1.

 Масса и стоимость многоскоростных двигателей больше, чем односкоростных двигателей. Но их часто применяют в установках дискретного изменения частоты вращения.

Рис. 11.13

 Регулирование скорости уменьшением напряжения на статоре. При уменьшении напряжения  момент двигателя изменяется пропорционально , что изменяет его механические характеристики, следовательно, и скольжение. Как видно из рисунка 11.13, пределы регулирования скорости соответствуют изменению скольжения в интервале . Схемы автоматического регулирования позволяют расширить зону регулирования в области  и обеспечить при этом жесткие механические характеристики.

Однофазный асинхронный двигатель Принцип действия. Однофазный асинхронный двигатель – двигатель, на статоре которого однофазная обмотка, а на роторе – короткозамкнутая обмотка.

Трехфазный асинхронный двигатель в однофазном режиме. Возможны различные варианты использования трехфазных двигателей в однофазном режиме.

Холостой ход синхронного генератора При холостом ходе обмотка якоря (статора) разомкнута и магнитное поле машины создается только обмоткой возбуждения ротора (рис. 11.19).

Реакция якоря синхронной машины В машине, работающей под нагрузкой, магнитное поле создается в отличие от холостого хода не только в роторе, но и МДС токов статора.

Схема замещения и упрощенная векторная диаграмма ЭДС и МДС синхронного генератора Схема замещения синхронного генератора с учетом принятых допущений представлена на рис. 11.22 в виде источника ЭДС с внутренним сопротивлением .

Характеристики синхронного генератора при автономной работе Характеристика холостого хода была рассмотрена в параграфе 11.17.

Работа синхронной машины в режиме синхронного двигателя В отличие от синхронного генератора в синхронном двигателе ось полюсов ротора отстает от оси полюсов вращающегося магнитного поля статора на угол   и электромагнитный момент определяется по уравнению (11.55).

Вентильные генераторы индукторного типа Вентильные генераторы индукторного типа являются бесконтактными.


На главную