Изменением активного сопротивления в цепи ротора
Регулирование частоты вращения изменением активного сопротивления роторной цепи возможно лишь в двигателях с фазным ротором и только вниз от номинальной скорости. Схема регулирования аналогична схеме пуска (рис. 5.7, а). Различие состоит лишь в том, что добавочные сопротивления при пуске выбирают для кратковременной работы (с повышенными плотностями тока, что уменьшает их массу и габариты), а при регулировании частоты вращения сопротивления выполняют для длительной работы.
Пусть асинхронный двигатель работает от сети с напряжением 
и моментом на валу 
, развивая частоту вращения 
при закороченной цепи ротора (на рис. 6.5, а подвижный контакт добавочного сопротивления (реостата) находится в положении 1).
Введем в цепь ротора добавочное сопротивление, передвинув подвижный контакт в поло-жение 2 (рис. 6.5, а). Ток ротора 
снизится до некоторого меньшего значения (рис. 6.5, б), а частота вращения и ЭДС скольжения 
на некоторый малый промежуток времени останутся неизменными (вследствие инертности вращающейся массы ротора). Уменьшение тока приведет к уменьшению электромагнитного момента 
. Тормозной момент 
, оставшийся тем же, превзойдет движущий (электромагнитный) и ротор начнет затормаживаться (уменьшать частоту вращения).
При уменьшении частоты вращения возрастут скольжение s и ЭДС , вновь увеличивая ток 
. Переходный процесс будет продолжаться до тех пор, пока при некоторой частоте вращения 
ток ротора не достигнет своего прежнего значения, которое было до регулирования. Останется прежней и мощность, подведенная к двигателю, так как при она пропорциональна току 
, а ток 
сохраняет прежнее значение.
|
|
|
Мощность на валу двигателя 
, а вместе с нею и КПД уменьшаются за счет снижения скорости.
Если до регулирования частоты вращения мощность на валу и КПД
, 
, (6.16)
то после регулирования мощность на валу и КПД изменились до значений
, 
. (6.17)
Значит, и КПД установки уменьшается пропорционально снижению частоты вращения:
. (6.18)
Из соотношения (6.18) следует, что регулирование частоты вращения изменением сопротивления роторной цепи неэкономично, но в силу своей простоты и плавности применяется широко, главным образом в различных крановых механизмах при мощностях выше 15 кВт.
Величину добавочного сопротивления в функции скольжения при постоянном моменте на валу нетрудно определить из уравнения
(6.19)
На рис. 6.6. представлены механические характеристики 
с разными добавочными сопротивлениями в роторе:
1 – естественная характеристика при 
;
|
|
|
2, 3, 4 – искусственные характеристики при возрастающих добавочных сопротивлениях 
.
При одном и том же моменте на валу (например, номинальном 
) двигатель работает при разных частотах вращения: 
, 
.
Преимуществами этого способа регулирования частоты вращения является сохранение перегрузочной способности двигателя (максимальный момент двигателя не зависит от активного сопротивления ротора) и повышение коэффициента мощности установки.
К недостаткам способа следует также отнести мягкость механических характеристик и зависимость диапазона регулирования от нагрузки. В частности, регулирование частоты вращения на холостом ходу невозможно.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 525; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!