2tom136

5. MASZYNY ELEKTRYCZNE 274

\

Regulacja za pomocą rezystancji w obwodzie wirnika może być stosowana tylko w silnikach o wirniku pierścieniowym. Ze względu na duże straty mocy w oporniku włączonym w obwód wirnika — tym większe im większe jest zmniejszenie prędkości obrotowej —stosuje się ten sposób tylko w silnikach małej mocy. Wadą tego sposobu jest również to, że zakres regulacji bardzo się zmniejsza wraz ze zmniejszeniem obciążenia silnika.

Zamiast rezystancji regulowanej można zastosować w wirniku trójfazowy układ rezystancji stałych, załączanych okresowo za pomocą łączników tyrystorowych. Zmieniając czas i częstość załączania zmienia się średnią w czasie wartość strat mocy w obwodzie wirnika, od której zależy efekt regulacji prędkości obrotowej.

Regulacja za pomocą dodatkowego napięcia w obwodzie wirnika jest coraz szerzej stosowana. W tym celu, przy wykorzystaniu elementów półprzewodnikowych, zostały opracowane układy kaskadowe do podsynchronicznej i nadsynchronicznej regulacji prędkości obrotowej.

Włączanie w obwód wirnika dodatkowego napięcia jest stosowane w indukcyjnych silnikach komutatorowych o regulowanej prędkości obrotowej. Potrzebne do regulacji napięcie powstaje w samym silniku lub w sprzężonym z nim regulatorze indukcyjnym (p. 5.4.4).

5.2.4.6. Hamowanie silnika

Zjawisko hamowania urządzenia napędzanego za pomocą maszyny indukcyjnej występuje przy:

—    zasilaniu jej z sieci trójfazowej symetrycznej i pracy:

a)    z poślizgiem s < 0, tzw. hamowanie prądnicowe albo odzyskowe;

b)    z poślizgiem s > 1, tzw. hamowanie przy przeciwwlączeniu;

—    zasilaniu jej z sieci niesymetrycznej i pracy z poślizgiem względem pola w-spólbieżnego 0 < s < 1;

—    odłączeniu od sieci i włączeniu w obwód stojana napięcia stałego, tzw. hamowanie dynamiczne.

Przy doborze sposobu hamowania należy uwzględnić wymagania dotyczące:

—    zakresu prędkości obrotowej, w którym urządzenie ma być hamowane;

—    charakterystyki elektromagnetycznego momentu obrotowego zapewniającej stabilną pracę układu podczas hamowania;

Rys. 5.28. Hamowanie prądnicowe odzyskowe za pomocą silnika o wirniku pierścieniowym: a) schemat połączeń; b) charakterystyki l-i-4 — elektromagnetycznego momentu obrotowego przy różnych wartościach rezystancji Rj! 5 - - charakterystyka momentu obrotowego M_a na wale maszyny n_p — prędkość obrotowa pola magnetycznego

_ wartości momentu obrotowego oraz prądu podczas hamowania;

_ ograniczenia strat mocy;

_ ograniczenia kosztu układu napędowego.

Hamowanie prądnicowe można zastosować do urządzenia wywierającego na maszynę indukcyjną aktywny moment obrotowy podczas pracy ze stałą nadsynchroniczną prędkością obrotową (rys. 5.28). W silniku indukcyjnym wielobiegowym (p. 5.2.4.7) hamowanie prądnicowe wystąpi po przełączeniu z mniejszej na większą liczbę par biegunów. Doprowadzenie do zatrzymania się urządzenia napędzanego przy tym sposobie hamowania jest niemożliwe. W celu skorygowania charakterystyki elektromagnetycznego momentu obrotowego włącza się dodatkową rezystancję w obwód wirnika silnika pierścieniowego (rys. 5.28b).

Hamowanie przy przeciwwlączeniu następuje po przełączeniu dwóch uzwojeń fazowych stojana (rys. 5.29). W celu zmniejszenia prądu po przełączeniu uzwojeń oraz zapewnienia stabilnej pracy układu napędowego podczas hamowania, włącza się w obwód wirnika oporniki o odpowiednio dużej rezystancji dodatkowej R_a. Stosunek rezystancji R_a do rezystancji uzwojenia fazowego R_r w wirniku

oblicza się ze wzoru

.Vf(s=2)    2    4

M_b s„(l+/g _|    2_ s_b(l + k_r)    ¹

2    ' s*(l +k_r)

w którym: M(s = 2) — wymagany początkowy moment obrotowy hamujący; M_b — moment obrotowy krytyczny; s_b — poślizg krytyczny silnika bez dodatkowego opornika w wirniku.

W zależności (5.43) przyjęto, że w chwili początkowej po przełączeniu uzwojeń silnika jego poślizg s = 2.

5.29.1 lamowanie przy przeciwwlączeniu silnika o wirniku pierścieniowym: a) schemat połączeń: b) charakterystyki * ektromagnetycznego momentu obrotowego:

^:    - przy rezystancji R_a = 0 i załączonym wyłączniku odpowiednio W1 oraz W2; 3 -r 5    przy różnych wartościach

^rezystancji R_u

ⁿp * prędkość obrotowa poła magnetycznego

18*