Торможение осуществляется по переходной характеристике Я (рис. 29,6).

Ёмкость конденсатора, мкФ,

С==2130/2ф,

где 2ф - полное сопротивление фазы статора, Ом.

-1 -0,75-0,50-0,25 О 0,25 0,5 0,75 М

Рис. 29. Схема асинхронного электропривода С регулируемой степенью несимметрии напряжения (а) и механические характеристики {б)

Питание двигателя током низкой частоты. Одним из •способов получения пониженной частоты вращения асинхронного двигателя является питание током низкой частоты. Как известно, синхронная частота вращения По прямо пропорциональна частоте тока:

Р •

где / - частота; р -число пар полюсов.

Для получения низкой частоты тока используют тири-сторныеили электромашинные преобразователи. Применение таких преобразователей для получения точной остановки электроприводов является экономически оправданным лишь в тех случаях, когда имеется много механизмов, -скорость которых необходимо снижать для точной остановки или по другим технологическим требованиям. Самым простым и дешевым является асинхронный двухмашинный преобразователь частоты, состоящий из приводного короткозамкнутого двигателя и трехфазной электрической машины с фазным ротором. Такой преобразователь нетрудно собрать в любом цехе.

На рис. 30,а показана схема асинхронного преобразователя частоты. Приводной двигатель АД вращает асинхронную машину АПЧ. Напряжение U2 и частота тока в роторе машины АПЧ /2 прямо пропорциональны скольжению S, равному , ,

рде «о - синхронная частота вращения машины ЛПЧ определяемая числом пар полюсов р и частотой сети fu

л -частота вращения ее ротора;

-5(7 Гч

\\у \ \ YYW!

i ю )

1,0 /И# 2,0

Рис. 30. Использование асинхронного преобразователя частоты: а - схема; б - механические характеристики

f. = f,s = -f; здесь £2к -напряжение на кольцах при неподвижном ро-

°Если выбрать шестиполюсную машину АПЧ {по= = 1000 об/мин), а приводной двигатель АД взять вось-л* 5J

миполюсный (П5=;730 об/мин), то частота тока в роторе АПЧ будет равна

. f,( 1000-730) Qoyf 1000

Более низкую частоту тока можно получить, используя восьмиполюсный преобразователь АПЧ и десятиполюсный приводной двигатель. В этом случае

f.-(750- 570)

" , 750

, Для перевода nai пониженную частоту вращения! ра-•бочие двигатели Д1, Д2 и т. д. отключаются от сети и подключаются к ротору АПЧ (рис. 30,а). Для переключения служат контакторы высокой частоты вращения BCJ, ВС2 ... и пониженной частоты вращения П1, П2 ...

Таким образом, снижение частоты вращения двигателей в 4 раза.легко осуществимо при использовании стандартных электрических машин. Механическая характеристика двигателя при питании током низкой частоты приведена на рис. 30,6 (кривая /). Там же для сравненпя показана естественная характеристика 2. Характеристика низкой частоты вращения является жесткой, что необходимо для получения стабильной пониженной скорости механизма. Пусковой момент двигателя падает с уменьшением частоты тока. Для увеличения пускового момента достаточно применить повышающий трансформатор в цепи ротора АПЧ.

Л1ощность, снимаемая с колец АПЧ, пропорциональна частоте тока. Это позволяет выбирать приводной двигатель преобразователя меньшей установленной мощности; при специальном изготовлении мощность преобразователя АПЧ также уменьшается. Так, например, на некоторых зарубежных кранах используют одноякорные преобразователи, дающие частоту 6 Гц для получения точной остановки при опускании грузов. Мощность преобразователя составляет 25% мощности двигателя крана.

В отличие от рассмотренных выше схем наложения тормозного момента на двигательный для получения низкой частоты вращения питание током низкой частоты не приводит к большим токам и перегреву двигателей даже при продолжительной работе механизма на низкой скорости. Это является большим достоинством описанного способа регулирования.

При включении машин АД и АПЧ в сеть необходимо следить, чтобы направления вращения ротора АД и ма-52

гнитного поля АПЧ совпадали. В противном случае вместо снижения частоты тока можно ошибочно получить частоту в 1,5-2 раза выше нормальной.

В настоящее время промышленность выпускает тиристорные преобразователи частоты серий ЭКТ, ЭКТР на частоты 1-90 Гц и токи 20-160 А, ПЧШ и ПЧР с частотами 2-70 Гц на токи 200-800 А, ПЧНС с частотами 5- 25 Гц, 800 А и др. Тиристорные преобразователи частоты применяют в новых и реконструируемых цехах при наличии соответствующих технико-экономических обоснований.

Импульсное регулирование частоты вращения. При импульсном регулировании напряжение на двигатель подается короткими импульсами, перемежающимися паузами. На рис. 31,0 приведены графики изменения напряжения на двигателе U и частоты его вращения п в функции вре-

Рис. 31 Импульсное регулирование, частоты вращения:

«-графики изменения напряжения V и частоты вращения п; б-схема с тахо-енератором; в-схема с пульс-парой - 53

мени. За время включения гв частота вращения двигателя не успевает значительно увеличиться, а за время паузы двигатель замедляется до остановки. Благодаря такому импульсному управлению можно получить достаточно низкую среднюю частоту вращения. С увеличением частоты импульсов колебания частоты вращения уменьшаются. Изменяя соотношение и to, можно подобрать требуемую по условиям точной остановки частоту вращения «„•

На рис. 31,6 показана одна из простейших схем импульсного управления. Двигатель Д длительно работает при частоте вращения «р; при этом включен контактор Л1. По команде конечного выключателя ВП начинается процесс замедления. Двигатель отключается и затормаживается тормозом Т. Размыкающий контакт Л1 включает на зажимы тахогенератора ТГ быстродействующее слаботочное реле РИ. При частоте вращения двигателя, близкой к нулю, реле РИ отпадает и разрывает цепь промежуточного реле РП. Включается контактор Л2, и двигатель начинает увеличивать частоту вращения. Когда напряжение на тахогенераторе возрастет, вновь включится реле РИ, контактор Л2 отключится и двигатель начнет затормаживаться. Импульсные включения и отключения двигателя, дающие среднюю «ползучую» частоту вращения, будут продолжаться до тех пор, пока не сработает выключатель точной остановки ВТ, отключающий контактор Л2. Накладывается тормоз, и механизм останавливается в заданном положении. Резисторы R1 в цепи статора служат для снижения пусковых токов и повышения плавности пуска двигателя. Цепь реверса двигателя условно не показана.

На рис. 31,6 приведен другой вариант описанной схемы, отличающийся отсутствием тахогенератора. Для импульсного управления служит пульс-пара, собранная на двух реле времени РВ1 и РВ2.

Крупным недостатком релейно-контакторных схем импульсного управления является большое число включений аппаратуры. Поэтому в последние годы получают распространение схемы импульсного регулирования частоты вращения двигателей с тиристорными коммутаторами. Так, в схеме с тиристорным регулятором напряжения в цепи статора (рис. 26) можно, периодически открывая и закрывая тиристоры, создавать режим импульсного регулирования, аналогичный рассмотренному выше. Уменьшая продолжительность открытого состояния тиристоров, снижают среднюю частоту вращения двигателя. Для получения жестких механических характеристик используют си-54

стему автоматического регулирования с обратной связью по частоте вращения.

Большие возможности импульсного регулирования открываются при использовании двигателей с фазным ротором. Схема импульсного регулирования с тиристорным ключом в цепи выпрямленного тока ротора показана на рис. 32,а. К кольцам ротора подключается трехфазный неуправляемый выпрямитель, нагруженный на добавочный резистор Яц. Параллельно резистору включен тири-

Рис. 32. Импульсное управление сопротивлением в цепи, выпрямленного тока ротора:

в -схема; б - механические характеристики

стор Т1, периодическое открывание и закрывание которого приводит к изменению эквивалентного добавочного сопротивления от О до Яд. Для сглаживания пульсаций служит дроссель Др. Вспомогательный тиристор Т2, конденсатор С, индуктивность L и диод Д образуют узел искусственной коммутации для закрывания основного тиристора Т1, работающего в цепи постоянного тока. В момент подачи управляющего напряжения на тиристор Т2 конденсатор С разряжается, создавая отрицательное затухающее напряжение для Т1. В цепь выпрямленного тока ротора вводится резистор Яд, а конденсатор С перезаряжается по цепи В~Т2.

Механические характеристики при импульсном управлении резистором в цепи ротора показаны на рис. 32,6. Граничные механические характеристики: естественная / (р,экв = 0) и искусственная 2 (?р,экв=./?д). Промежуточ-