Регулирование скорости асинхронного двигателя

    Пусковой  ток АД уменьшается по мере увеличения R_2д, что позволяет с помощью введения добавочных резисторов осуществлять его ограничение.

    Задача  по расчету дополнительных резисторов в цепи ротора обычно формулируется  следующим образом. Задана искусственная  механическая характеристика АД (полностью или частично) или отдельная точка этой характеристики с координатами ω_и, М_и. Найти сопротивление дополнительного резистора R_2д, при включении которого в цепь ротора АД будет иметь заданную искусственную характеристику или же она будет проходить через заданную точку. При этом предполагается, что естественная механическая характеристика АД известна (рассчитана или снята экспериментально). Отметим, что требуемая искусственная характеристика может быть задана по условиям пуска или регулирования скорости.

    Расчет  сопротивления добавочного резистора R_2д может быть выполнен несколькими способами в зависимости от формы задания требуемой искусственной механической характеристики.

    1. Искусственная характеристика задана  полностью и известен участок критического момента. В этом случае расчет целесообразно вести по формуле, с помощью которой находится отношение критических скольжений АД на естественной и искусственной характеристиках,

    2. Если искусственная характеристика  задана своей рабочей частью  и участок критического момента  не определен, то удобно использовать  метод отрезков, Чаще всего этот  способ применяется для АД  с короткозамкнутым ротором, у  которых нельзя использовать  цепь ротора для включения каких-либо регулирующих устройств. Так же используется включение резистора в одну фазу, что позволяет получить примерно такие же характеристики двигателя при уменьшении количества регулирующих элементов.

    Искусственные характеристики построены исходя из анализа характерных точек механической характеристики, а именно:

    1. Скорость идеального холостого  хода ω₀ не зависит от сопротивления фазы статора R₁, поэтому все искусственные характеристики проходят через одну и ту же точку на оси ординат.

    2. Критические момент и скольжение  АД уменьшаются по мере увеличения R_1д.

    3. Пусковой момент АД М_п, также уменьшается при увеличении R_1д.

    Искусственные характеристики мало пригодны для регулирования  скорости АД: они обеспечивают небольшой  диапазон изменения скорости; жесткость характеристик АД и его перегрузочная способность, характеризуемая критическим моментом, по мере увеличения R_1д снижаются; способ отличает и низкая экономичность.

    В силу этих недостатков регулирование  скорости АД с помощью активных резисторов в цепи его статора применяется редко. Этот способ обычно используется для ограничения токов и моментов АД с короткозамкнутым ротором в различных переходных процессах — при пуске, реверсе и торможении. Например, такая схема применяется в электроприводе лифтов, имеющем двухскоростной АД. В таких электроприводах при переходе с высокой скорости на пониженную в цепь низкоскоростной обмотки статора вводится добавочный резистор, который обеспечивает ограничение тока и момента АД.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      4. Регулирование скорости ад изменением числа пар полюсов 

      Этот  способ используется для регулирования  скорости многоскоростных АД с короткозамкнутым ротором. Возможность получения  искусственных характеристик АД данным способом, и следовательно, регулирования  его скорости, непосредственно следует из выражения для угловой скорости магнитного поля АД ω₀ = 2 πf₁/p.

      Изменение числа пар полюсов АД р производится за счет переключений в обмотке статора, при этом число пар полюсов  короткозамкнутого ротора изменяется автоматически. Так как количество полюсов АД может быть равным только целому числу — 1, 2, 3 и т. д., то следовательно, данный способ обеспечивает только ступенчатое регулирование скорости. Двигатели, допускающие регулирование скорости этим способом, получили название многоскоростных.

      Изменение числа полюсов АД достигается, когда  на статоре АД располагаются две (или больше) не связанные друг с  другом обмотки, имеющие разное число  пар полюсов р₁ и р₂. При подключении к сети одной обмотки, например с p₁ парами полюсов, АД имеет синхронную скорость

      Вторая  обмотка при этом обесточена. Для  получения другой скорости отключается  первая обмотка и подключается на сеть вторая обмотка с р2 парами полюсов, при этом синхронная скорость АД станет равной

и АД будет  иметь уже другую механическую характеристику.

      Наряду  с такими АД, получившими название многообмоточных, широкое распространение  получил другой тип многоскоростных  АД, у которых изменение числа  пар полюсов вращающегося магнитного поля достигается за счет изменения схемы соединения статорной обмотки АД. Для этого каждая фаза статора разделена на несколько одинаковых частей (чаще всего на две части) и имеет от них соответствующее число выводов.