отношению к шестиполюсному полю обмотка является симметричной и распределение ее катушек по фазам аналогично обмотке в односкоростном двигателе. При образовании четырехполюсного по-

1 Z3 И5 В 7 8 9l0IH2i31UI5IBnt8t92O21 22232U 2526 272829mi223}l*353S

6ВА ЬБА

B8b8Bb бес

6 ВС

Рис. 6.23. Развернутая схема однослойной полюсно-переключаемой обмотки, выполненной по схеме тройная звезда с выводами из нулевых точек : т=3, 2р=8/6, z=36, а=3

ля имеет место разность МДС параллельных ветвей, не превышающая допустимого значения. Обмотка выполняется аналогично обмоткам в односкоростном двигателе, только в некоторые пазы укладывают одновременно две катушки. Применение такой обмотки позволяет увеличить мощность двигателя примерно в 1,5 раза по сравнению с двигателем с двумя обмотками.

2р = 5

Рис. 6.24. Схемы соединения катушек фаз при выполнении полюсно-переключаемой обмотки по схеме Харитонова

При соотношении чисел полюсов 8: 6 можно применять однослойные (рис. 6.23) или двухслойные полюсно-переключаемые обмотки.

о я ° п а о а

о. о,

S Х

% §

S X X

о .-

ю о

/ г 3 Ч 5 д 7 8 9 W II IZI3l4IStBniei92l!2l22 23 21252S272e2SJll3U2J31ti536

12 3 4 55 7 3 Э fO Uni3li15 IB ni8l32!J2l 222321 i5262nS2SJ0}t32333-* }536

Рнс. 6.26. Развернутые схемы н кривые МДС полюсно-переключаемой обмотки, выполненной по принципу полюсно-амплитудной модуляции с параметрами т=3; z=36: а -при 2р-6. б -при 2р-4

Полюсно-переключаемая обмотка по схеме Харитонова состоит из двух частей: двухслойной обмотки / (рис. 6.24), соединенной по схеме треугольник при 2р=4 и по схеме двойная звезда при 2р = 6, и дополнительной обмотки 2, включаемой только при числе полюсов 2р=6. Развернутые схемы этих обмоток приведены на рис. 6.25.

В обмотках, переключаемых по принципу полюсно-амплитудной модуляции, производится переключение части катушек каждой фазы с целью изменения в них направления тока. При этом можно изменить распределение МДС по окружности статора и тем самым изменить число пар полюсов. Например, если в ше-стиполюсной обмотке статора двигателя с числом зубцов Zi = 36 из шести катушек, имеющихся в каждой фазе отключить две катушки и включить четыре остальные по две параллельно, то можно получить четырехполюсную обмотку (рис. 6.26).

При пуске многоскоростных двигателей вначале обмотку статора соединяют так, чтобы получить наибольшее число полюсов 2pi (рис. 6.27). В этом случае ротор при начальном пусковом моменте Mni и нагрузочном моменте Ма разгоняется по кривой / до частоты вращения, соответствующей точке 4. Затем переключают обмотку стато- пуске ра на меньшее число полюсов 2р2 и ротор разгоняется с начальным моментом М2 по кривой 2 до частоты вращения, соответствующей точке В. Кривую изменения частоты вращения во времени можно построить по (5.22). Она состоит из двух частей (ступеней): на первой ступени скольжение изменяется от 1 до 0,5, максимальный момент Almax = jWmaxi; 5кр =

= 5крь на второй ступени скольжение изменяется от 0,5 до 0,05, момент Mmix=M:nax2 И 5кр=5 р2. Врсмя разгона при таком ступенчатом пуске меньше, чем время при разгоне только по кривой 2.

Многоскоростные двигатели имеют следующие недостатки: большие габариты и массу по сравнению с двигателями нормального исполнения, а следовательно, и большую стоимость. Кроме того, регулирование осуществляется большими ступенями; при частоте /1 = 50 Гц и переключениях частота вращения поля ni изменяется в отношении 3000 : 1500 : 1000 : 750.

Многоскоростные двигатели выполнены на базе односкорост-ных двигателей основного исполнения с использованием тех же сердечников статора, а иногда и сердечников ротора. В этих двигателях обычно используют ротор с двойной беличьей клеткой.

Рис. 6.27. Механические характеристики двухскоростного двигателя при двухступенчатом

6.4. Регулирование частоты вращения путем включения в цепь роторв реостата и изменения величины питающего напряжения

Включение в цепь обмотки фазного ротора реостата. При включении добавочных активных сопротивлений (ступеней реостата) Ял\. Ял2. Ra3 - (см. рис. 5.5, а) изменяется форма механической

характеристики двигателя

а) м

(рис. 6.28, а). При этом некоторому нагрузочному моменту соответствуют скольжения 1, Si, 5з большие, чем скольжение 5е при работе двигателя иа естественной характеристике (при /?д=0). Следовательно, установившаяся частота вращения двигателя уменьшается от Ле до П\, Пз, Пз (рис. Рис. 6.28. Механические характеристики .28, б).

при регулировании частоты вращения с Уравнение для приближен-помощью реостата в цепи ротора ного построения реостатной ме-

ханической характеристики имеет такую же структуру, что и для естественной характеристики

х/(5кр.р/5р+У Рф).

(6.24)

где Мр, 5р, 5кр.р - электромагнитный момент, скольжение и критическое скольжение при реостатной характеристике; 5кр.р=(/?2+ + Rn)/(Xi+X2), /?д - добавочное активное сопротивление в цепи ротора, приведенное к обмотке статора. С учетом (4.4а) получим

5Kp.p/SKp=(/?2-f/?;) ?i. (6.25)

Из сопоставления (4.20) и (6.24) следует, что при одном и том же значении электромагнитного момента М=Мр отношение

= кр.р/5кр = (/?2 -+- /?;) ?2 = (/?2 + /?,) ?2.

(6.26)

Формула (6.26) позволяет строить графически реостатную механическую характеристику при любом значении сопротивления /?д по известной естественной характеристике, а также вычислить требуемое значение для получения желаемой реостатной характеристики. Как вытекает из (6.26), отношение 5е; Si; а: 5з= =2.- (Rz+Ri) : (R2 + R,s) : (R2 + Ra).

Этот способ регулирования может быть использован только для двигателей с фазным ротором. Он позволяет плавно изменять частоту вращения в широких пределах. Недостатками его являются: большие потери энергии в регулировочном реостате; чрезмерно мягкая механическая характеристика двигателя при большом

сопротивлении в цепи ротора. В некоторых случаях второй недостаток недопустим, поскольку небольшому изменению нагрузочного момента соответствует существенное изменение частоты вращения.

Изменение питающего напряжения Ui можно осуществить посредством тиристорного регулятора РН напряжения (рис. 6.29, а), в каждой фазе которого включено встречно по два тиристора. При изменении угла регулирования тиристора изменяется действующее значение напряжения, подаваемого на двигатель АД. Если вход блока управления тиристорами связать системой обратной связи с датчиком частоты вращения двигателя, то данный регулятор будет поддерживать неизменной частоту вращения.

Рис. 6.29. Схемы питания двигателя от регулятора напряжения тиристорного (а) и иа магнитных усилителях (б)

Рис. 6.30. Механические характеристики при регулировании частоты вращения путем изменення питающего напряжения

В таких двигателях в качестве регуляторов напряжения можно также применить магнитные усилители. Асинхронный двигатель АД (рис. 6.29, б) подключают к регулятору напряжения РН, составленному из магнитных усилителей МУ1 ...МУ4, посредством которых регулируют напряжение, подаваемое к двум фазам двигателя. Изменением тока подмагничивания, управляющего насыщением магнитных усилителей, также можно изменять направление вращения двигателя. При насыщении усилителей МУ1, МУЗ двигатель вращается в одну сторону, а при насыщении усилителей МУ2, МУ4 - в другую сторону, так как при этом изменяется фаза напряжения на обмотках статора машины.

При изменении питающего напряжения Ui изменяется механическая характеристика двигателя, что при неизменном нагрузочном моменте Ма приводит к изменению скольжения и частоты вращения. Практическое значение для регулирования имеет уменьшение напряжения, так как существенное его увеличение приводит к недопустимому возрастанию тока холостого хода. Однако при