Скольжение зависит от вращающего момента электродвигателя, который в свою очередь пропорционален квадрату напряжения, приложенного к статору.

Примерное фактическое число оборотов электродвигателей в зависимости от числа полюсов при нормальной нагрузке приведено в таблице 11.1.

Таблица 11.1. Теоретическое и фактическое число оборотов асинхронного электродвигателя в зависимости от числа пар полюсов

Число пар полюсов

Теоретически, об./мин

3000

1500

1000

Фактически, об./мин

2880

1440

Чем больше угловая скорость (меньше пар полюсов), тем компактнее, дешевле и экономичнее электродвигатель. Предпочтительно выбирать электродвигатели с наибольшим числом оборотов. Наибольшее теоретическое число оборотов электродвигателей переменного тока — 3000 об./мин, что соответствует одной паре полюсов (насосы). В вентиляторных установках чаще всего используют электродвигатели с двумя парами полюсов (1500 об./мин).

Для экономии числа соединительных проводов обмотки трехфазного электродвигателя соединяют в звезду или треугольник, при этом число соединительных проводов уменьшается с 6-ти до 3-х или до 4-х. При соединении треугольником концы 1-й обмотки соединяются с началом 2-й, конец

2-й — с началом 3-й, конец 3-й — с началом 1-й. При соединении в звезду все обмотки объединяются в одну точку, называемую нулевой (см. Главу 12).

Таким образом, число оборотов электродвигателя зависит от частоты питающего тока, числа обмоток электродвигателя, действующего напряжения, приложенного к статору. Изменение числа оборотов электродвигателя можно реализовать, изменяя частоту питающего тока/, число пар полюсов р обмотки электродвигателя, а также амплитуду и фазу питающего напряжения U.

В многоскоростных асинхронных двигателях частота вращения регулируется изменением числа полюсов обмотки статора. Такие электродвигатели имеют обычно две обмотки, выполненные на разные числа полюсов, либо одну полюсно-переключаемую обмотку, допускающую переключение отдельных ее частей для изменения числа полюсов.

Амплитуда напряжения тока может изменяться путем переключения обмоток электродвигателя с треугольника на звезду с уменьшающим коэффициентом 1,73, а также с помощью трансформатора, при этом число оборотов электродвигателя изменяется ступенчато. Плавное изменение числа оборотов достигается с использованием тиристорного преобразователя, который изменяет питающее напряжение путем обрыва синусоиды и срезки фаз при неизменной частоте тока. Для него характерен высокий уровень генерируемого шума и невысокое качество регулирования.

Достоинства регулирования числа оборотов асинхронного электродвигателя тиристором и трансформатором:

—    низкая цена;

—    компактность регулятора;

—    подключение непосредственно к питающей сети;

—    регулирование нескольких электродвигателей одним устройством.

Недостатки этих способов:

—    незначительное снижение затрат электроэнергии при регулировании;

—    нагревание обмотки электродвигателя при регулировании, что требует устройства его тепловой защиты;

—    ограниченная область применения только для небольших двигателей.

Частота тока может изменяться при питании электродвигателя от источника с регулируемой частотой, в качестве которого могут применяться преобразователи частоты разных типов. Для обеспечения высокой жесткости механической характеристики электродвигателя и достаточной перегрузочной способности необходимо одновременно с частотой тока изменять и напряжение с тем, чтобы магнитный поток оставался постоянным. Эти функции реализуются в электронном частотном преобразователе для управления асинхронным электродвигателем, который подключается нему с целью изменения скорости вращения. Электронный частотный преобразователь — это силовое электрическое устройство со встроенным микропроцессором, обеспечивающее эффективное регулирование амплитуды и частоты питающего напряжения, подводимого к статорным обмоткам асинхронного электродвигателя. Регулирование частоты обеспечивает адекватное изменение скорости вращения ротора, а амплитуда питающего напряжения при фиксированном значении частоты определяет величину максимального момента, развиваемого на валу двигателя.


⇐ назад к прежней странице | | перейти на следующую страницу ⇒