Регулирование частоты вращения изменением активного сопротивления в цепи ротора

Этот способ регулирования частоты вращения возможен лишь в АД с фазным ротором. В цепь обмотки ротора включается регулировочный реостат, подобный пусковому, но рассчитанный на длительный режим работы. В зависимости от конструкции регулировочного реостата этот способ регулирования частоты вращения может быть плавным или ступенчатым.

Рис. 2.22

Механические характеристики АД при различных значениях активного сопротивления цепи обмотки ротора (рис. 2.22) показывают, что с увеличением активного сопротивления возрастает скольжение, соответствующее заданному статическому моменту. Частота вращения ротора при этом уменьшается.

Способ обеспечивает регулирование частоты вращения в широком диапазоне вниз от синхронной частоты вращения. Электрические потери в цепи ротора возрастают, но только из-за потерь в регулировочном реостате. Этот способ более благоприятный по сравнению с предыдущим, несмотря на снижение КПД двигателя.

Рис. 2.23.

Регулирование частоты вращения изменением частоты тока в обмотке статора (рис. 2.23). Это — способ регулирования основан на изменении синхронной частоты вращения л, = 60 • /_х I /?, что возможно при наличии источника питания АД с регулируемой частотой — преобразователя частоты (ПЧ). Частотное регулирование позволяет плавно изменять частоту вращения ротора в широком диапазоне (до 12:1).

Чтобы регулировать частоту вращения, достаточно изменить частоту тока, но при этом будет изменяться и максимальный электромагнитный момент АД. Поэтому для сохранения неизменной перегрузочной способности, коэффициента мощности и КПД двигателя на требуемом уровне необходимо одновременно с изменением частоты изменять и величину подводимого к обмотке статора напряжения ?/,.

Характер одновременного изменения и ?/, зависит от закона изменения момента нагрузки и определяется уравнением.

где 1/щ и Мщ - напряжение и момент при частоте /?^; Цщ и - напряжение и момент при частоте /_{х (2}у

Если частота вращения ротора АД регулируется при постоянном моменте нагрузки , то подводимое к обмотке статора напряжение необходимо изменять пропорционально изменению частоты тока (рис. 2.24):

Рис. 2.24.

При осуществлении этого закона регулирования основной магнитный поток АД при различных значениях частоты f остается неизменным, а мощность двигателя увеличивается пропорционально нарастанию частоты вращения.

Если регулирование производится при условии постоянства мощности двигателя (Р_эм — М со_х — const), то подводимое напряжение к обмотке статора следует изменять в соответствии с законом (рис. 2.25):

Рис. 2.25.