S = ∆n/ n′0 = (n′0 - n) / n′0=0 =› е2S=е2* S =0 =› I2 =E2 /Z2 =›
Ф ≠ f(n) – const
=› ↕ =› Fэ=Фэ* I2 =0 =› Мэ=2*Fэ*R=0
I2=0
Тогда из уравнения движения следует, что под действием нагрузки на валу двигателя скорость ротора продолжает уменьшаться. Скорость вращения ротора уменьшается с меньшим темпом по сравнению с генераторным режимом. Дальнейшее уменьшение скорости вращения ротора приведет к увеличению э.д.с. наводимого в роторе, тока ротора, электромагнитного момента развиваемого двигателем.
n < n′0 =› ∆n=n0 – n ↓, следовательно
↑ S = ↑∆n/ n′0 = (n′0 - n↓) / n′0=0 =› ↑е2S =е2* ↑S =0 =› ↑I2 =↑E2 /Z2
Ф ≠ f(n) – const
=› ↕ =› ↑ Fэ=Фэ* ↑I2 =0 =› ↑Мэ=2*↑Fэ*R=0 =›
↑ I2=0
=› ↑ Мэ – Мс=К*J*dn/dt
Из чего следует, что дальнейшее уменьшение скорости вращения ротора под воздействием нагрузки на валу двигателя будет происходить до тех пор, пока увеличивающийся электромагнитный момент не станет равным моменту нагрузки, при этом ротор будет вращаться с установившейся скоростью, равной номинальной для двухполюсного режима.
Рассмотрим процессы в а.д. при уменьшении числа пар полюсов.
Пусть а.д. с короткозамкнутым ротором включить в сеть с номинальным напряжением, номинальной частотой, работает на номинальную нагрузку в двухполюсном режиме.
Тогда U1=Uн nном = (0,92-0,098)* n0=0,92*n0=1470 об/мин
f1=fн При этом ∆n=n0 – n=1500 - 1470=30 об/мин
Мэ = Мс Ѕ = ∆n/ n0=30/1500=0,02
Р=1
Пусть с помощью электромеханического переключателя или электронного ключа при данных условиях перешли в однополюсный режим. Р=1 =› n′0=(60*f1)/p=(60*50)/1=3000 об/мин, следовательно скорость вращения м.п. статора стала больше и равна 3000 об/мин. Что приведет к увеличению скорости пересечения магнитными силовыми линиями магнитного поля статора витков обмотки ротора. Следовательно, увеличатся
э.д.с. наводимое в роторе, ток ротора, электромагнитный момент, электромагнитная сила.
При р=2 n′0 =3000 об/мин =› ∆n= n′0 – n =3000 – 1470=1530 об/мин, следовательно
S′ = ∆n/ n′0 = (n′0 - n) / n′0=1530/3000=0,5 =› ↑е2S=е2*↑S =0 =› ↑I2 = ↑E2 /Z2 =›
Ф ≠ f(n) – const
=› ↕ =› ↑Fэ=Фэ* I2 =› ↑Мэ=2* ↑Fэ*R
↑I2
Из чего следует, что при переходе из двухполюсного в однополюсный режим а.д. остался в зоне двигательного режима работы. Т.к. нагрузка на валу двигателя не изменилась, а электромагнитный момент увеличится и стал больше момента нагрузки на валу двигателя, то из уравнения движения следует, что скорость вращения ротора увеличивается, т.е ротор стал вращаться равноускоренно относительно скорости равной 1470 об/мин.
В свою очередь, увеличение скорости вращения ротора приведет к уменьшению скорости пересечения магнитными силовыми линиями магнитного поля статора витков обмотки ротора. Следовательно, уменьшится
э.д.с., наводимое в роторе, ток ротора, электромагнитный момент, электромагнитная сила.
↓∆n′′=n′0 – ↑n (∆n′′<∆n′) 
↓Ѕ
= ↓∆n′′/ n0 ↓е2S =е2* ↓S
↓I2 =↓E2S /Z2
Ф ≠ f(n) – const
↕ =› ↓ Fэ=Фэ* ↓I2 ↓Мэ=2*↓Fэ*R
↓ I2
Из чего следует , что при переходе в однополюсный режим произошло увеличение электромагнитного момента за счет увеличения скорости пересечения магнитными силовыми линиями магнитного поля статора витков обмотки ротора. А увеличение электромагнитного момента привело к увеличению скорости вращения ротора, которая увеличиваясь, приводит к уменьшению электромагнитного момента. Т.е. скорость вращения ротора будет увеличиваться до тех пор , пока уменьшающийся электромагнитный момент опять не станет равным моменту нагрузки на валу двигателя. При этом скорость вращения ротора будет иметь установившееся значение, величина которого будет больше номинальной.
Из электромагнитных процессов видно, что регулирование скорости вращения ротора изменением числа пар полюсов ступенчатое, т.е. при переходе из двухполюсного в однополюсный режим скорость изменилась от 1470 об/мин до 3000 об/мин без промежуточных значений.
Плюсами данного способа регулирования являются:
1. простыми электротехническими способами осуществляется ступенчатое регулирование скорости вращения ротора в широком диапазоне скоростей.
Минусами данного способа регулирования являются:
1. возникает необходимость в устройстве защиты от перегрузок по току и в многополюсной асинхронной машине;
2. увеличении весогабаритных показателей на единицу установленной мощности;
3. увеличение в целом стоимости привода;
4. ступенчатое регулирование скорости вращения ротора, т.е. появление мертвых зон.
Регулирование скорости вращения ротора в а.д. изменением частоты питающей сети.
Для реализации способа возникает необходимость в дополнительном электротехническом устройстве:
- преобразователь частоты, включенный между сетью и а.д.
Пусть а.д. включен в сеть с номинальным напряжением, номинальной частотой , номинальной нагрузкой работает в однополюсном режиме.
U1=Uн nном = (0,92-0,098)* n0=0,92*n0=2940 об/мин
f1=fн При этом ∆n=n0 – n=3000 - 2940=60 об/мин
Мс = Мсном Ѕ = ∆n/ n0=60/3000=0,02
Р=1
Т.к диапазон изменения частоты в электроприводе ограничивается магнитной системой машин переменного тока, то верхняя частота - 60-65Гц (не увеличивает потери в стали).
Нижняя граничная частота – единицы Гц (с2 Гц), то получили диапазон возможного изменения частоты питающего напряжения: от 2 до 60 Гц.
Т.к. изменение частоты питающего напряжения в данном диапазоне приведет к изменению реактивного сопротивления индуктивного характера обмотки статора и ротора.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.