Регулювання швидкості обертання та реверсування АД

Для регулювання частоти обертання АД у невеликих межах іноді застосовують регулювання зміною напруги на обмотці статора. Таке регулювання вважається малоефективним, т. я. воно супроводжується різким зниженням моменту і перевантажувальної здатності:

.

Регулювання виконується включенням в ланцюг статора резистора зі змінним активним опором, індуктивних котушок з висувними осердями, а в потужних двигунах – за допомогою автотрансформатора.

Полюсне регулювання швидкості – найбільш простий і розповсюджений спосіб. Він заснований на зміні числа пар магнітних полюсів р поля статора, яке обертається

Мати дві і більше обмоток на статорі для зміни числа пар полюсів невигідно, так як це збільшує вартість і розміри двигуна, тому це число змінюють, використовуючи різне з’єднання котушок фаз.

На практиці для зміни швидкості обертання широко застосовують дві схеми перемикання обмоток статора: з одинарної зірки на подвійну – Y/YY і з трикутника на подвійну зірку ∆ /YY.

Промисловістю виготовляють двох-, трьох-, і чотирьохшвидкісні АД, наприклад, чотирьохшвидкісні з двома незалежними обмотками й перемиканням кожної з них на різні частоти обертання n_o=500/750/1000/1500 об/хв. Перемикання обмоток зазвичай виконується спеціальним електротехнічним перемикачем – контролером.

Для двигунів з фазним ротором уведенням спеціально розрахованого регулювального реостата в ланцюг ротора можна в достатньо широких межах змінювати швидкість обертання, що вигідно відрізняє цю конструкцію двигунів порівняно з двигунами із короткозамкнутим ротором (роторне регулювання швидкості). Реостат при цьому повинен бути розрахований на тривале навантаження струмом ротора, а не на короткочасне, як при пуску. На практиці реостатне регулювання швидкості обертання застосовується рідко, оскільки пов'язане із збільшенням втрат потужності в реостаті.

Найбільш перспективним способом регулювання швидкості є частотне регулювання. Зміна частоти струму статора f дозволяє плавно регулювати частоту обертання АД в широких межах – десятки і сотні разів від мінімальної швидкості.

M  

U-

U~ f2

U-

U ~ f1

Таку можливість дають напівпровідникові тиристорні перетворювачі частоти (ТПЧ), які вмикають між промисловою мережею частотою 50 Гц і двигуном. Спочатку змінна напруга U _~f1 частотою f1=50 Гц випрямляється за допомогою трифазного випрямляча 1, потім випрямлена напруга U- інвертується – перетворюється в змінну напругу потрібної частоти f2 за допомогою спеціального пристрою – інвертора 2. Недоліком методу „Перетворювач частоти – АД” є значна вартість обладнання.

Для реверсування АД (зміни напрямку обертання) необхідно змінити напрям обертання магнітного поля. Це можна здійснити, якщо перемкнути два будь-які лінійні проводи, що з’єднують трифазну мережу із статором двигуна. Таким чином дві фази міняються місцями. Цей процес також має назву перефазування.

ТЕМА 6: СИНХРОННІ МАШИНИ

Як і усі електричні машини, синхронна машина обернена і може використовуватися в промисловості як генератори та двигуни переважно великої потужності. Синхронні двигуни (СД) широко розповсюджені в НГП, особливо для електроприводів середньої і великої потужності (поршневі компресори, бурові установки, насоси).

Частота обертання ротора синхронної машини дорівнює частоті обертання магнітного поля, тобто n₀=n, а ковзання S =0.

Умовні позначення синхронних машин:

Cинхронний двигун Cинхронний генератор

Дата добавления: 2015-10-23