Регулирование переменных электропривода изменением напряжения на статоре двигателя.

Изменение величины напряжения, подводимого к статору асинхронного двигателя, позволяет осуществлять в статических и динамических режимах регулирование его переменных, а также повышать энергетические показатели его работы.

Для регулирования переменных двигателя между сетью переменного тока (рис. 5.9, а) со стандартным напряжением U₁ и статором двигателя 2 включен регулятор напряжения 1, выходное напряжение которого U_1рег изменяется с помощью сигнала управления U_у. Изменяя величину этого сигнала, можно регулировать напряжение на статоре двигателя U_1per в пределах от величины

сетевого напряжения U_1HOM и практически до нуля. При этом частота напряжения на двигателе не изменяется и равна стандартной (50 Гц для РФ).

В результате при ~peг = var искусственные характеристики имеют вид кривых, показанных на рис. 5.9, б. Они малопригодны для uелей регулирования скорости, так как по мере уменьшения напряжения резко снижаются критический момент двигателя и тем самым его перегрузочная способность, а диапазон регулирования скорости очень мал. По указанным причинам разомкнутая схема ЭП на рис. 5.9, а может использоваться для управления в переходных процессах моментом двигателя, что требуется, например, для обеспечения

Рис. 5.9. Схема включения (о) и механические характеристики (6)

асинхронного двигателя при регулировании напряжения на статоре:

1 - регулятор напряжения; 2 - двигатель; 3 - естественная механическая характеристика; 4... 6 – искусственные характеристики при регулировании напряжения

заданных ускорения движения ЭП или регулирования момента (усилия) на исполнительном органе рабочей машины. При использовании различных обратных связей в этой системе ЭП могут быть сформированы механические характеристики, пригодные для целей регулирования скорости двигателя.

Для регулирования напряжения на статоре двигателя могут использоваться различные электротехнические устройства: автотрансформаторы, магнитные усилители и тиристорные регуляторы напряжения (ТРН), которые получили в настоящее время наибольшее распространение из-за высокого кпд, простоты в обслуживании и позволяют реализовывать самые разнообразные

функции по управлению и оптимизации режимов ЭП с асинхронными двигателями.

Кроме регулирования переменных двигателя ТРН позволяет осуществить изменение направления его скорости, т.е. его реверс.

С помощью ТРН можно обеспечивать также принудительное электрическое торможение двигателя противовключением и динамическое торможение.

Для регулирования (ограничения) в переходных процессах ЭП тока и момента используются выполненные на основе ТРН устройства, получившие название «мягких» стартеров (пускателей). Они позволяют за счет снижения в переходных процессах прикладываемого к двигателю напряжения формировать нужным образом динамические характеристики ЭП. ТРН позволяют также реализовывать режимы работы асинхронного двигателя с наилучшими энергетическими показателями работы при малых его нагрузках.