Пуск асинхронного двигателя с фазным ротором

Для уменьшения пускового тока и увеличения пускового момента в цепь ротора асинхронного двигателя с фазным ротором включают пусковой реостат, состоящий из нескольких ступеней сопротивления. Схема включения реостата аналогична включению регулировочного реостата. Сопротивления ступеней пускового реостата и момент их переключения должны обеспечить поддержание пускового момента в прцессе разгона в некоторых пределах от максимального до минимального значения.

Для расчета испол-ся упрощенная формула Клосса

и зависимость критического скольжения от сопротивления

Рис.2.9.1. Схема включения реостата в цепь ротора и пусковые характеристики при реостатном пуске

Максимальный пусковой момент (точка 1) при неподвижном роторе при скольжении Sk1=1 равен критическому моменту. Он может быть получен, если в цепь ротора ввести добавочное сопротивление

.

При разгоне двигателя с этим сопротивлением в цепи ротора до скольжения S2 (точка 2) пусковой ток спадает, а пусковой момент снижается до минимального значения Mmin. Затем закорачивается первая ступень пускового реостата при скольжении

После закорачивания 1 ступени вращающий момент опять достигает максимального значения (точка 3). Этому соответствует критическое скольжение на новой механической характеристике

и добавочное сопротивление в цепи ротора

.

При разгоне двигателя с этим сопротивлением в цепи ротора до скольжения S4 (точка 4) пусковой ток опять спадает, а пусковой момент снижается до минимального значения Mmin. Закорачивют вторую ступень пускового реостата. Это скольжение равно

и добавочное сопротивление в цепи ротора

.

Если скольжение равно критическому скольжению естественной механической характеристики , то эта ступень реостата последняя. Далее разгон продолжается по естественной характеристике до точки 6, соответствующей моменту нагрузки на валу .

Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя изменением числа полюсов.

 

 

а — при четырех полюсах; б — при двух полюсах

Этот способ позволяет получить ступенчатое изменение частоты вращения. Для этой цели отдельные катушки 1, 2 и 3, 4, составляющие одну фазу (рис. 266), переключаются так, чтобы изменялось соответствующим образом направление тока в них (например, с последовательного согласного соединения на встречное). При согласном включении катушек (рис. 266, а) число полюсов равно четырем, при встречном включении (рис. 266, б) — двум. Катушки двух других фаз, сдвинутые в пространстве на 120°, соединяются таким же образом. Такое же уменьшение числа полюсов можно осуществить при переключении катушек с последовательного на параллельное соединение. При изменении числа полюсов изменяется частота вращения n₁ магнитного поля двигателя, а следовательно, и частота вращения n его ротора. Если нужно иметь три или четыре частоты вращения n₁, то на статоре располагают еще одну обмотку, при переключении которой можно получить еще две частоты. Существуют двигатели, которые обеспечивают изменение частоты вращения n₁ при постоянном наибольшем моменте или при приблизительно постоянной мощности

Момент асинхронного двигателя при переключении полюсов изменяется пропорционально индукции

 

Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя изменением частоты подведенного напряжения

Этот способ требует наличия преобразователя частоты, к которому должен быть подключен асинхронный двигатель. На основе управляемых полупроводниковых вентилей (тиристоров) созданы статические преобразователи частоты и построен ряд опытных электровозов и тепловозов с асинхронными двигателями, частота вращения которых регулируется путем изменения частоты питающего напряжения. Такой способ регулирования частоты вращения ротора асинхронного двигателя является весьма перспективным.

При этот закон принимает вид

или ;