1. Регулювання швидкості обертання двигунів змінного струму. 2. Регулювання швидкості обертання асинхронного двигуна введенням опору в коло ротора. 3. Регулювання швидкості обертання асинхронного двигуна зміною числа полюсів. 4. Регулювання швидкості обертання асинхронного двигуна зміною частоти.

1. ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ
АВТОМОБІЛЬНО-ДОРОЖНІЙ УНІВЕРСИТЕТ
Література
Кафедра автомобільної електроніки
Лекція № 13
ТЕМА Регулювання швидкості обертання двигунів змінного струму
1. Регулювання швидкості обертання двигунів змінного струму.
2. Регулювання швидкості обертання асинхронного двигуна введенням опору в
коло ротора.
3. Регулювання швидкості обертання асинхронного двигуна зміною числа
полюсів.
4. Регулювання швидкості обертання асинхронного двигуна зміною частоти.
1. Чиликин М.Г. Общий курс электропривода. Учебник для вузов. Изд. 5-е доп. и переработ. – М.:
Энергия, 1971. – 432 с.
2. Теорія електроприводу: [метод. вказів. до лаб. робіт] / А. В. Гнатов, В. І. Калмиков, В. М. Ковальов, І. О.
Бабенко. – Х. : ХНАДУ, 2009 – 76 с.
3 Гнатов А. В. Теория электропривода (Раздел «Переходные режимы в приводах»). Конспект лекций.
Часть 2. / А. В. Гнатов. – Х. : ХНАДУ, 2010 – 120 с.
4. Теорія електроприводу транспортних засобів: підручник / [А.В. Гнатов, Щ.В. Аргун, І.С. Трунова].
– Х.: ХНАДУ, 2016 – 292 с.

2. Найбільше застосування отримали наступні способи
регулювання швидкості обертання асинхронного двигуна:
а) введенням опору в коло ротора;
б) зміною числа полюсів;
в) зміною частоти живлячої напруги;
г) каскадним включенням асинхронного двигуна з іншими машинами
або вентильними перетворювачами.
РЕГУЛЮВАННЯ ШВИДКОСТІ ОБЕРТАННЯ
ДВИГУНІВ ЗМІННОГО СТРУМУ
2

3. РЕГУЛЮВАННЯ ШВИДКОСТІ ОБЕРТАННЯ АСИНХРОННОГО ДВИГУНА
ВВЕДЕННЯМ ОПОРУ В КОЛО РОТОРА
3
.
s
P
P 1
2 

З точки зору втрат енергії невигідним виявляється регулювання швидкості,
здійснюване з постійним моментом і, особливо, з постійною потужністю.
Більш сприятливим щодо втрат енергії є реостатне регулювання швидкості
при вентиляторному моменті навантаження, коли потужність, що підводиться
значно зменшується в міру зниження швидкості.

4. РЕГУЛЮВАННЯ ШВИДКОСТІ ОБЕРТАННЯ АСИНХРОННОГО
ДВИГУНА ЗМІНОЮ ЧИСЛА ПОЛЮСІВ
4
Рис. 1. Схема перемикання обмоток статора з послідовного на паралельне з'єднання
,
p
f1
0
2
 
,
p
f
n 1
0
60

Ю С Ю С Ю С

5. РЕГУЛЮВАННЯ ШВИДКОСТІ ОБЕРТАННЯ АСИНХРОННОГО
ДВИГУНА ЗМІНОЮ ЧИСЛА ПОЛЮСІВ
5
Рис. 2. Схеми перемикання обмоток статора на подвійну зірку
IН
U
IН
р
IН
U
IН
р
U
IН
2р
U
IН
IН
2р
р
а)
р
б)

6. РЕГУЛЮВАННЯ ШВИДКОСТІ ОБЕРТАННЯ АСИНХРОННОГО
ДВИГУНА ЗМІНОЮ ЧИСЛА ПОЛЮСІВ
6
,
cos
U
cos
U
Р Y
н
Y
н
Y 1
1
1 3
3
3 


 

ω
М
0
-М
ω1
ω2
2р
р
Мс
Рис. 3. Механічні характеристики двохшвидкісного двигуна, що
регулюється з постійним моментом
,
cos
3
2
cos
2
3
3 1
1
1 YY
н
YY
н
YY U
U
Р 
 




7. РЕГУЛЮВАННЯ ШВИДКОСТІ ОБЕРТАННЯ АСИНХРОННОГО
ДВИГУНА ЗМІНОЮ ЧИСЛА ПОЛЮСІВ
7
;
cos
UI
Р н 
 1
1 3

,
cos
U
,
cos
U
Р YY
н
YY
н
YY 1
1
1 46
3
2
3
3 


 

М
ω
0
-М
2р
р
Мс
Рис. 4. Механічні характеристики двохшвидкісного двигуна, що
регулюється з постійною потужністю

8. РЕГУЛЮВАННЯ ШВИДКОСТІ ОБЕРТАННЯ АСИНХРОННОГО
ДВИГУНА ЗМІНОЮ ЧИСЛА ПОЛЮСІВ
8
З наведеного випливає, що діапазон регулювання досягає
(6:1) – (8:1). Збільшувати цей діапазон практично недоцільно, оскільки
зменшення синхронної швидкості нижче n = 375 об/хв призводить до
значного збільшення габаритів двигуна.
3000/1500/1000/500; 3000/1500/750/375;
1500/1000/750/500; 1000/750/500/375.
Регулювання швидкості обертання перемиканням полюсів є не
плавним, а ступінчастим. Разом з тим розглянутий спосіб регулювання є
досить економічним і відрізняється механічними характеристиками, що
мають велику жорсткість

9. РЕГУЛЮВАННЯ ШВИДКОСТІ ОБЕРТАННЯ АСИНХРОННОГО
ДВИГУНА ЗМІНОЮ ЧАСТОТИ
9
1
2
.
f
p

 

10. РЕГУЛЮВАННЯ ШВИДКОСТІ ОБЕРТАННЯ АСИНХРОННОГО
ДВИГУНА ЗМІНОЮ ЧАСТОТИ
10
1
.
U
Ф const
f
 
ω
М
0 Мк4
f1
f2
f3
f4
Мк3
Мк2
Мк1
Рис. 5. Механічні характеристики асинхронного
двигуна при регулюванні швидкості обертання
зміною частоти
f1> f2> f3> f4
ω01
ω02
ω03
ω04
2
2 2
0 1 1
3
;
2
ф
к
к
U
М
R R X
 
  
2
0
3
;
2
ф
к
к
U
М
Х


2
2
const.
ф
к
U
М
f
 
1 .
U f Ф

1 2;
к
X Х Х
 
1,
к
Х f
 0 1,
f
 

11. РЕГУЛЮВАННЯ ШВИДКОСТІ ОБЕРТАННЯ АСИНХРОННОГО
ДВИГУНА ЗМІНОЮ ЧАСТОТИ
11
Рис. 6. Принципова схема включення асинхронних двигунів від синхронного
перетворювача частоти
Г Д
~U
ПД
R
U2 = var
ПЧ
f1=const
+ – –
+
АД
R
–
АД АД
f2= var
+

12. РЕГУЛЮВАННЯ ШВИДКОСТІ ОБЕРТАННЯ АСИНХРОННОГО
ДВИГУНА ЗМІНОЮ ЧАСТОТИ
12
Рис. 7. Перетворювач частоти ПСЧ-100
Електромашинний перетворювач частоти ПСЧ-100.
ПСЧ призначений для перетворення трифазного електричного струму 50 Гц в
трифазний струм частотою 400 Гц (при синхронній частоті обертання 3000 об/хв)
або 200 Гц (при синхронній частоті обертання 1500 об/хв).
Перетворювач являє собою однокорпусний агрегат, що складається з
трифазного синхронного генератора, що генерує струм частоти 400 або 200 Гц, і
трифазного асинхронного електродвигуна з короткозамкненим ротором.

13. РЕГУЛЮВАННЯ ШВИДКОСТІ ОБЕРТАННЯ АСИНХРОННОГО
ДВИГУНА ЗМІНОЮ ЧАСТОТИ
13
Рис. 8. Принципова схема включення асинхронного двигуна від
асинхронного перетворювача частоти
2
1
2
f
f
Р
Р .
д
.
а

2
1
2
f
f
f
Р
Р .
д
.
а
д


1
2
1
2
f
f
f
Р
Р
д 
 .
;
;
Г Д
~U
ПД
R
U2 = var
ПЧ
f1=const
–
–
+
АД
f2= var
+
П
Р2
Рд
~U
f1=const

14. РЕГУЛЮВАННЯ ШВИДКОСТІ ОБЕРТАННЯ АСИНХРОННОГО
ДВИГУНА ЗМІНОЮ ЧАСТОТИ
14
Рис. 9. Асинхронний перетворювач частоти з 50 на 60 Гц
Рис. 10. Асинхронні перетворювачі типу: АПО, АПТ, АТО, АТТ, ПО
Електромашинні перетворювачі типу АПО, АПТ, АТО,
АТТ, ПЗ належить до класу пристроїв, що
перетворюють постійний або змінний 3-фазний струм
промислової частоти (50 Гц) в змінний одно- або 3-
фазний струм з показником частоти: 50 400 427 Гц
0,5 1 кГц.