Sg и Мк. что соответствует сокращению рабочего участка механической характеристики АД, как показано на рис. 4.7.

Естественная (R =0)

Рнс. 4.7. Механнческне характернстикн АД при регулированнн скорости измеиеиием сопротнвле-/ ния цепи статора.

Зависимость допустимых нагрузок двигателя при регулировании скорости

Д0П =

Щ - Мнем Шо -ш

(4.12)

показана на рнс. 4.7 штриховой линией.

Из полученных выражений следует, что с уменьшением скорости значительно снижается допустимый момент двигателя. В частности, для неподвижного АД М оп - = Миом но = (0,03 ч- 0,13) Мно . Поэтому данный метод регулирования более целесообразно применять для двигателей с относительно большим номинальным скольжением. Кроме того, необходимо, чтобы момент статической нагрузки снижался по мере уменьшения скорости, как и Mj n. В противном случае возникает необходимость завышения установленной мощности АД.

Зависимость скорости от добавочного сопротивления при допустимом моменте на валу определяется как

. ном, е

°-~l-eiWe

где а, = RiJRf

Подставляя последнее выражение в (4.12), находим также

Мдоп = Мном (1 - OiS oB. е)-

Зависимости sj2 (а) и М (а) показаны на рис. 4.8.

Диапазон регулирования ие превышает 1,15-1,2. Прн регулированнн скорости из-меиеннем сопротивлений в цепи статора КПД привода ниже, чем в случае регулирования изменением сопротивлений в цепи статора, н определяется по формуле

Коэффициент мощности цепей ротора и соответственно статора с ростом Ri при оДиом и том же скольжении несколько возрастает.

где a+a=R.2/R =

Рнс. 4.8. Регулировочные характеристики *72и* i* */2и зависимость допустимого момента от добавочного сопротивления прн регулироваини скорости АД изменением сопротивления цепи.

Для переключения ступеней сопротивлений по схеме рис. 4.6, б должны использоваться трехполюсиые контакторы. При включении обмотки статора в звезду по схеме рис. 4,6, в могут применяться двухполюсные контакторы.

Ввиду отмеченных выше недостатков регулирование скорости АД путем изменения активных сопротивлений в цепи его статора используется относительно редко. Такие схемы могут использоваться для ограничения пусковых токов и моментов АД с коротко-замкнутым ротором.

4.2.2. Регулирование скорости АД изменением чисЛа пар полюсов

Способ используется для регулирования скорости АД с короткозамкиутым ротором. Его принцип следует иепосредственио из выражения для синхронной скорости Шо = = 2n/i/p.

Изменение числа пар полюсов р производится путем переключения обмотки статора. При этом число пар.полюсов коротко-замкнутого ротора изменяется автоматически. Так как р может быть только целым числом, то данный способ обеспечивает ступенчатое регулирование скорости.

Для изменения числа пар полюсов необходимо, чтобы в пазы статора были уложены независимые обмоткн с различными значениями р либо прн одной обмотке статора имелась возможность изменения ее схемы соединений. В первом случае заметно увеличиваются габариты и масса АД, но при этом возможно практически любое соотношение чисел пар полюсов обмоткн. Как правило, такие АД выполняются с двумя обмотками с соотиошеннем чисел пар полюсов от 3 : 1 до 12 : 1.

Для оцеики свойств двухскоростиого АД введем следующие обозначения: pj - число пар полюсов при последовательно-согласном соединении секций обмотки статора; рц - число пар полюсов при встречном соединении секций обмотки статора; pj = 2pjj; с> 2с, *2с - активное и индуктивное сопротивления секции обмотки статора и ротора (последние приведены к обмотке статора); (Од, (Одц - значения синхронной скорости, соответствующие ря рц, Шоп~2**оь

/К I Л\

S N

S I

Рве 4.9. Принципиальные схемы включения секций одной фазы обмоткн статора, обеспечивающие изменение числа пар полюсов.

Учитывая, что допустимый ток в секции обмотки статора /хдоп = /щом остается неизменным при переключении числа пар полюсов, можно записать:

для схемы рис. 4.9, а

для схемы рис. 4.9, б

П1доп

1иом

Pni;

для схемы рис. 4.9, в

П2доп-=ЗУх2/ С08(р 2.

Из полученных выражений следует, что при переходе от схемы рис. 4.9, а к последовательному соединению встречно включенных секций по схеме рнс, 4.9, б допустимая мощность на валу двигатели остается неизменной Pi доп = Pji ,до (cos (pi cos фц ,), тогда

как при переходе к параллельному соединению встречно включенных секций по схеме 4.9, б эта мощность практически удваивается 112ДОП 2Pj {сощ J 2 cos ф,). При этом допустимый момент на валу двигателя M,oa = = Ядоп/шо в первом случае с увеличением скорости уменьшается вдвое

2 1яоп.

Л1П оп

а во втором случае остается неизменным

Л И2доп=**Л1,д .

Таким образом, в случае уменьшения числа пар полюсови соответственно при увеличении скорости и прн последовательном соединении секций регулирование скорости осуществлиется с постояииой допустимой мощностью иа валу двигателя (рис. 4.10, в).

Рис. 4.10. Механические характеристики АД при регулировании скорости изненеииен числа пар полюсов путем изменения схемы включения обмотки статора в случае перехода от согласно-последовательного включения секций к встреч-ио-последовательнону (а) и встречио-параллель-вому (б).

а при параллельном соединении секций имеет место регулирование с постоииным допустимым моментом (рис. 4.10,6).

Прн последовательном соединении секций независимо от числа пар полюсов значения сопротивлений в схеме замещении двигателя остаются неизменными. Отсюда следует, что не меняется критическое скольжение, т. е. Sjj - а критический момент в силу изменении синхронной скорости сии-жаетси в 2 раза при переходе к встречному включению последовательно соединенных секций (рис. 4.10, в). Из данного положения, в свою очередь, может быть сделан вывод о Том, что в рассматриваемом случае при регулировании скорости сохраниется одинаковая перегрузочная способность АД (рис. 4.Ш, в)

h = Лк1/Л<1 дои = Л11 п/ЛШдоп = 111.

Qi связи с увеличением напряжения, при-

Таккаксэдц - 2(ащ,то Allj2 - 2Mj, ложеиного к секции обмотки статора прк

В рассматриваема случае допустимый включении по схеме двойной звезды, уве-

момевт остается неизменным, в связи с чем личивается и ток холостого хода секции,

получеяиое соотношение позволяет сделать всвязисчемсоз ф <cos фд.Эгообстоятель-

вывод об увеличении вдвое перегрузочной ство позволяет считать Р., Р .т.е.

инш пра1\с.?инени регулнроа1£ие скооти при

постоянстве допустимой мощности АД. ifcS 4 10 /П в У критическое скоЛьжеине

н\ибо1ьшее npeilenHe получили схемы ГциГкХтоГиеСеи ГГГк переключения обмоток -статора, приведенные \ У1° но измя oL

на рис. 4.11. В схеме на рис. 4.11, о обмотка прежде, - \jj,no изменяется соотноше-

ике критических моментов. Действительно, для срединеиия по схеме двойной звезды критический момент определяется как кхх~ - МЛ2,тогда как для соединения по схеме треугольника напряжение следует увеличить в раз, т. е.

Тогда с учетом соотношения cojj =2Юо

Отсюда следует, что увеличение скорости в 2 раза при переключении обмотки статора по схемам треугольник-двойная звезда ff* Х связано с увеличением перегрузочной спо-

гдпк anoire ягХ собности двигвтеля. Действительно, ТЭК как ИЗ

&I5ZIZK5WZ о>9 условия Р. Р,. следует Af

Я 6} Л1д,/2, то

Рве. 4.11. Распроетравеввые схемы переключе- %.,<4К/3.

ятя обмоток статора длв вамеиенвя числа пар

паиюсор. Механические характеристики АД при

а ш- аяездв - даоЯвад авезда; б - треугольнвк - переключении обмОток статора по схемам

явойвав звезда. треугольник - даойная звезда показаны иа

рис. 4.12.

статора переключается]по схеме звезда-двой- Оценивая рассмотренный способ регули-яая звезда,Что соответствует переключениям ротания скорости АД, следует отметить про-

по схемам рис. 4.9, а и в, т. е. регулированию стоту его реализации и отсутствие больших

скорости с постояииьш моментом. Механи- потерь скольжения, что было характерным

ческве характеристики этой схеша приведены для всех ранее рассмотренных парамётриче-

иа рис. 4.10, б. В схеме рнс. 4.11, 5 переход ских способов регулирюания скорости АД.

or ссяяасно-посдедсжательного соединения Отсюда относительно высокие технико-эко-

жсщяй в схеню треулхяьника к ветречио-па- ноишческяе показатели данного способа ре-

радяедьиому их соединению в схеме двойной гулирования скорости. Основным же его не-

При параллельном соединении секций звезды связан с уменьшением в V3 раз напря-

изменяются параметры схемы замещения: жения, приложенного кфазе обмотки статора,

ти паяедовательиом соединении секций Если принять, как и раньше, фазное напряже-

°11 *ic *к1 ° 2 *1с I *2с) ~ 2 *к.с; иие питакмдей сети равным Ui, то для схемы

/?21 2/;2с> а при параллельном соединении треугольника напряжение, приложенное к

1112 = ic/2; сП2 = к с/2; *ii2?= ?2с2- двигателя, равно UiVs. При этом до-

Критическое скольжение остается неиз- пустнмая мощность

тогда как в схеме двойной звезды она выра-Зиачевия критических моментов определяют- асается как ся по формулам: .