Асинхронный электродвигатель является наиболее многочисленным электрическим электродвигателем.
Эти электродвигатели выпускаются мощностью от 0,1 кВт до нескольких тысяч киловатт и находят применение во целых отраслях хозяйства.
Основным достоинством асинхронного электродвигателя является простота его конструкции и маленькая стоимость.
Однако по принципу своего действия асинхронный электродвигатель в обычной схеме включения не допускает регулирования
скорости его вращения. Особое внимание вытекает обратить на то, что во избежание значительных потерь энергии, а, следовательно,
для короткозамкнутых асинхронных электродвигателей во избежание перегрева его ротора, двигатель должен работать
в длительном режиме с минимальными значениями скольжения. Рассмотрим возможные способы регулирования скорости
асинхронных электродвигателей (см. рис.1). Скорость электродвигателя определяется двумя параметрами: с
коростью вращения электромагнитного поля статора ω0 и скольжением s:

 Рис.1.
Классификация способов регулирования асинхронных электродвигателей
Исходя из (1) принципиально возможны два способа регулирования скорости: регулирование скорости вращения поля статора и
регулирование скольжения при постоянной величине ω0. Скорость вращения поля статора о
пределяется двумя параметрами (см.3.3): частотой напряжения, подводимого к обмоткам статора f1, и
числом пар полюсов электродвигателя рп. В соответствии с этим возможны два способа регулирования
скорости: изменение частоты питающего напряжения посредством преобразователей частоты, включаемых в цепь статора электродвигателя
(частотное регулирование), и путем изменения числа пар полюсов электродвигателя.
Регулирование скольжения электродвигателя при постоянной скорости вращения поля статора для короткозамкнутых асинхронных электродвигателей возможно путем изменения величины
напряжения статора при постоянной частоте этого напряжения. Для асинхронных электродвигателей с фазным ротором,
кроме того, возможны еще два способа: введение в цепь ротора добавочных сопротивлений (реостатное регулирование)
и введение в цепь ротора добавочной регулируемой э.д.с. посредством преобразователей частоты, включаемых в цепь
ротора (асинхронный вентильный каскад и электродвигатель двойного питания). В настоящее
время благодаря развитию силовой преобразовательной техники созданы и серийно выпускаются различные виды
полупроводниковых преобразователей частоты, что определило опережающее развитие и широкое применение частотно-регулируемого
асинхронного электропривода. Основными достоинствами этой системы регулируемого электропривода являются:
- плавность регулирования и высокая жесткость машинальных характеристик, что позволяет регулировать скорость
в широком диапазоне; - экономичность регулирования, определяемая тем, что асинхронный электродвигатель
работает с малыми величинами абсолютного скольжения, и потери в двигателе не превышают номинальных. Недостатками
частотного регулирования являются сложность и высокая стоимость (особенно для приводов большой мощности)
преобразователей частоты и сложность реализации в большинстве схем режима рекуперативного торможения.
Подробно принципы и схемы частотного регулирования скорости асинхронного электродвигателя рассмотрены ниже.
Изменение скорости переключением числа пар полюсов асинхронного электродвигателя
позволяет получать несколько (от 2 до 4) значений рабочих скоростей, т.е. плавное регулирование скорости и
формирование переходных процессов при этом способе невозможно. Поэтому данный способ имеет определенные области применения, но не может
рассматриваться, как основа для построения систем регулируемого электропривода.
|