Регулировка частоты вращения

Регулировку частоты вращения АД в основном производят с помощью полупроводниковых преобразователей частоты питающего напряжения. В связи с развитием производства силовых полупроводниковых приборов применение АД с такими преобразователями расширяется. Это позволяет применять АД там, где они раньше не использовались, например, в электровозах. Преобразователи частоты используются также и для пуска АД.

В некоторых случаях АД периодически подключают к сети на несколько периодов питающего напряжения, а затем отключают на несколько периодов. Пульсации момента при этом сглаживаются за счет момента инерции двигателя и рабочих механизмов.

Скорость АД с фазным ротором можно регулировать изменением сопротивления реостатов в цепи ротора, но это снижает к.п.д. двигателя. В этом случае реостаты должны выдерживать длительное включение.

Существуют двигатели, у которых переключение секций обмоток статора позволяет изменять число пар полюсов. Это переключение обеспечивает ступенчатое изменение частоты вращения. Такие двигатели применяются довольно редко.

Тормозные режимы

Иногда механизмы нужно не только вращать, но и время от времени тормозить. Механические тормоза быстро изнашиваются и не позволяют использовать энергию торможения. Кроме того, они представляют собой дополнительные конструкции, а двигатели есть в электроприводах в любом случае. Поэтому двигатели удобно применять и в качестве тормозов.

Генераторный режим

Обмотки статора, как обычно, подключаются к трехфазной сети. Двигатель вращается в ту же сторону, что и в режиме холостого хода, но быстрее, чем в режиме холостого хода ( , , рис. 2.11). Энергия торможения через магнитное поле и обмотки статора отдается в сеть, где она может быть истрачена с пользой.

Динамический режим

Обмотки статора подключаются к низковольтному источнику постоянного напряжения. Токи обмоток статора создают в двигателе постоянное магнитное поле. Как и в двигательном режиме, при вращении магнитного поля внутри ротора в его обмотке наводятся вихревые токи. Поэтому по закону Ампера со стороны магнитного поля статора на ротор действуют силы, создающие тормозной момент (рис. 2.12). Энергия торможения выделяется в роторе в виде тепла. Торможение возможно на малых скоростях. Регулируя ток в обмотках статора, можно изменять тормозной момент.

Другие режимы

Рис. 2.11. Механическая характеристика АД с короткозамкнутым ротором для положительных и отрицательных значений скольжения.

Рис. 2.12. Тормозной момент АД с короткозамкнутым ротором в зависимости от частоты вращения ротора в режиме динамического торможения.

Возможны также другие тормозные режимы, например, конденсаторный, при котором обмотки статора подключаются к конденсаторам, и противовключение, при котором двигатель подключается к сети, но вращается в сторону, противоположную направлению вращения в режиме холостого хода. Эти режимы применяются реже, т.к. приводят к дополнительному выделению энергии в обмотках статора, что обычно нежелательно.