Регулиране на скоростите на въртене на асинхронни електродвигатели
Скоростта на въртене на ротора на асинхронен двигател се определя от израза
От това следва, ческоростта на асинхронен двигател може да се контролира чрез промяна на която и да е от трите стойности: броя на двойките полюси p; честота f1 на мрежовия ток; фиш S.
Промяна на броя двойки полюси на статора на двигателя
Промяна на броя на полюсите на двигателя. За да може да се променя броят на двойките полюси на двигателя, статорът се изработва или с две независими трифазни намотки, или с една трифазна намотка, която може да бъде повторно свързана към различен брой полюси.
Фигурата схематично показва две намотки от една и съща фаза, свързани последователно. Намотките създават четири магнитни полюса. Същите намотки, свързани паралелно една с друга, ще създадат само два полюса (фиг. b). Повторното свързване на намотките на статора се извършва с помощта на специално устройство - контролер. С този метод скоростта на въртене на двигателя се регулира на скокове.
На практика има двигатели, чиито синхронни скорости на въртене не могат да бъдат равни на 3000, 1500, 1000 и 750 об./мин.
Регулирането на скоростта на двигателя чрез промяна на броя на полюсите може да се извърши само с асинхронни двигатели с ротор с катерица. Роторът с катерица може да работи с различен брой полюси на магнитното поле. Напротив, роторът на двигател с фазова намотка може да работи нормално само с определен брой полюси на статорното поле. В противен случай намотката на ротора също би трябвало да се превключва, което би довело до големи усложнения във веригата на двигателя.
Промяна на променливотоковия ток. При този метод честотата на променливотоковия ток, подаван към намотката на статора на двигателя, се променя отспециален честотен преобразувател. Регулирането на текущата промяна на честотата е полезно, когато има голяма група двигатели, които изискват съвместно плавно управление на скоростта на въртене (валци, текстилни машини и др.). Този метод за контрол на скоростта не се използва широко поради сложността на неговото изпълнение.
Въвеждането на съпротивление във веригата на ротора. Първите два метода за регулиране на скоростта на въртене на асинхронен двигател изискват или специална конструкция на двигателя, или специален честотен преобразувател и следователно не се използват широко. Третият начин за регулиране на скоростта на въртене на асинхронните двигатели е, че по време на работа на двигателя съпротивлението на регулиращия реостат се въвежда във веригата на намотката на ротора.
С увеличаване на активното съпротивление на веригата на ротора, количеството на приплъзване S се увеличава, съответстващо на определената стойност на въртящия момент M (количеството на въртящия момент, развит от двигателя, е равно на момента на съпротивление на вала на двигателя). По този начин, чрез въвеждане на допълнително активно съпротивление във веригата на фазовия ротор, ние увеличаваме приплъзването S и следователно намаляваме скоростта на ротора n. Този метод на регулиране е приложим само за асинхронни двигатели с фазов ротор. Регулиращият реостат е включен във веригата на ротора по същия начин като пусковия реостат. Разликата между пусков и регулиращ реостат е, че регулиращият реостат е предназначен за непрекъснато протичане на ток. За двигатели, при които скоростта на въртене се регулира чрез промяна на съпротивлението в роторната верига, стартовите и регулиращите реостати се комбинират в един баластен реостат. Недостатъкът на този начин на регулиране е, че в регулиращия реостат има значителназагуба на мощност, колкото по-голяма е, толкова по-широка е настройката на оборотите на двигателя.
Реверсивни асинхронни двигатели. За да промените посоката на въртене (реверсиране) на асинхронен двигател, сменете всеки два от трите проводника, отиващи към намотките на статора на двигателя. Това променя посоката на въртене на магнитното поле на статора и двигателят ще се върти в обратна посока. Моторът може да се реверсира с помощта на превключвател (превключвател), магнитен стартер и други устройства.
Спиране на асинхронни двигатели. В полеви условия често се налага спиране на двигателя, за да се ускори спирането му.
Спирането на електродвигателите може да бъде механично, електрическо и електромеханично. Електромеханичното спиране се извършва с помощта на лентова или челюстна спирачка, действаща върху спирачна шайба, монтирана на вала на двигателя. Отслабването на лентата или подложките се извършва от спирачен електромагнит, чиято намотка е свързана паралелно с намотката на статора на двигателя.
Ако две фази се сменят, докато двигателят работи, тогава двигателят ще започне да развива въртящ момент, насочен в обратна посока. Въртенето на ротора се забавя. Когато скоростта на въртене достигне нула, двигателят трябва да бъде изключен от мрежата, в противен случай под въздействието на развития въртящ момент той ще започне да се върти в обратна посока. Използват се и други методи за електрическо спиране на асинхронни електродвигатели.
Източник: Кузнецов M.I. Основи на електротехниката. Урок. Изд. 10-ти, преработен. "Гимназия", 1970 г.