Регулювання швидкостей обертання асинхронних електродвигунів
Швидкість обертання ротора асинхронного двигуна визначається виразом
Звідси випливає, що швидкість асинхронного двигуна можна регулювати зміною будь-якої з трьох величин: числа пар полюсів р; частоти f1 струму мережі живлення; ковзання S.
Зміна числа пар полюсів на статорі електродвигуна
Зміна числа полюсів електродвигуна. Для можливості зміни числа пар полюсів електродвигуна статор його виконують або з двома самостійними трифазними обмотками, або з однією трифазною обмоткою, яку можна переєднувати на різні числа полюсів.
На малюнку схематично показані дві котушки однієї фази, з'єднані послідовно. Котушки створюють чотири магнітні полюси. Ті ж котушки, з'єднані паралельно між собою, створять лише два полюси (рис. б). Переєднання обмоток статора здійснюється за допомогою спеціального апарату - контролера. При цьому способі регулювання швидкості обертання двигуна відбувається стрибками.
На практиці зустрічаються двигуни, синхронні швидкості обертання no яких можуть дорівнювати 3000, 1500, 1000 і 750 оборотів на хвилину.
Регулювання швидкості обертання двигуна шляхом зміни числа полюсів можна проводити лише у асинхронних двигунів із короткозамкненим ротором. Ротор із короткозамкнутою обмоткою може працювати при різних числах полюсів магнітного поля. Навпаки, ротор двигуна з фазною обмоткою може працювати нормально лише за певної кількості полюсів поля статора. Інакше обмотку ротора також довелося б перемикати, що зробило б великі ускладнення в схему двигуна.
Зміна частоти змінного струму. При цьому способі частоту змінного струму, що підводиться до обмотки статора двигуна, змінюють за допомогоюспеціального перетворювача частоти. Регулювання зміни частоти струму вигідно проводити, коли є велика група двигунів, що вимагають спільного плавного регулювання швидкості обертання (рольганги, текстильні верстати тощо). Цей спосіб регулювання швидкості мало поширений через складність його здійснення.
Введення опору в ланцюг ротора. Перші два способи регулювання швидкості обертання асинхронного двигуна вимагають або спеціального виконання двигуна, або наявності спеціального перетворювача частоти і тому широкого поширення не набули. Третій спосіб регулювання швидкості обертання асинхронних двигунів полягає в тому, що під час роботи двигуна ланцюг обмотки ротора вводять опір регулювального реостата.
Зі збільшенням активного опору ланцюга ротора зростає величина ковзання S, що відповідає заданому значенню крутного моменту М (величина крутного моменту, що розвивається двигуном, дорівнює моменту опору на валу двигуна). Таким чином, вводячи додатково активний опір ланцюг фазного ротора, ми збільшуємо ковзання S і, отже, знижуємо швидкість обертання ротора n. Такий спосіб регулювання застосовується тільки для асинхронних двигунів з фазним ротором. Регулювальний реостат включають ланцюг ротора так само, як і пусковий реостат. Різниця між пусковим та регулювальним реостатом полягає в тому, що регулювальний реостат розрахований на тривале проходження струму. Для двигунів, у яких проводиться регулювання швидкості обертання шляхом зміни опору в ланцюзі ротора, пусковий та регулювальний реостати об'єднуються в один пускорегулювальний реостат. Недоліком цього способу регулювання є те, що у регулювальному реостаті відбувається значнавтрата потужності, тим більша, чим ширше регулювання швидкості обертання двигуна.
Реверсування асинхронних електродвигунів. Для зміни напрямку обертання (реверсування) асинхронного двигуна слід поміняти місцями два будь-які проводи з трьох, що йдуть до обмоток статора двигуна. При цьому змінюється напрямок обертання магнітного поля статора і двигун буде обертатися в інший бік. Реверсування двигуна може бути виконано за допомогою перемикача (перекидного рубильника), магнітного пускача та інших пристроїв.
гальмування асинхронних двигунів. В умовах експлуатації нерідко виникає необхідність гальмування двигуна з метою прискорити його зупинку.
Гальмування електродвигунів може бути механічним, електричним та електромеханічним. Електромеханічне гальмування здійснюється за допомогою стрічкового або колодкового гальма, що діє на гальмівний шків, закріплений на валу двигуна. Ослаблення стрічки або колодок здійснюється гальмівним електромагнітом, обмотка якого з'єднана паралельно з статорною обмоткою двигуна.
Якщо при роботі двигуна переключити дві будь-які фази, то при цьому двигун почне розвивати крутний момент, спрямований у зворотний бік. Обертання ротора сповільнюється. Коли швидкість обертання наближається до нуля, слід відключити двигун від мережі, інакше під дією моменту, що розвивається, він почне обертатися в протилежному напрямку. Застосовуються інші способи електричного гальмування асинхронних електродвигунів.
Джерело: Кузнєцов М. І. Основи електротехніки. Навчальний посібник. Видавництво. 10-ті, перероб. "Вища школа", 1970.