Способы регулирования скорости электродвигателей.

С энергетической точки зрения регулирование скорости или момента электродвигателя означает изменение механической мощности

Как следует из анализа энергетических диаграмм электродвигателей, полная механическая мощность Р_мх равна разности электромагнитной мощности Р_эм и мощности потерь в якоре (роторе):

Это выражение показывает возможные способы регулирования скорости электродвигателей. При неизменных параметрах источника питания электродвигателя (w_о=const) регулирование скорости при М=const можно осу­ществить за счет изменения потерь мощности DР_пер в силовой цепи. Если источник питания управляемый, то с его помощью можно регулировать подвод электромагнитной мощности Р_эм к электродвигателю (Р_эм=Мw_о; w_о=var) и реализовать регулирование скорости для М=const при DР_пер=const.

В связи с этим все способы регулирования скорости электроприводов постоянного и переменного тока принципиально можно разделить на две группы.

Первая группа включает способы регулирования скорости, при которых скорость идеального холостого хода w_о электродвигателя остается постоянной. Для электроприводов постоянного тока с ДПТ НВ это означает неизменную величину напряжения источника питания и постоянный магнитный поток двигателя, а для асинхронных электроприводов без использования энергии скольжения – неизменную частоту питающего статор напряжения. Эта группа способов регулирования скорости получила название “параметрического” регулирования. При постоянном моменте потери мощности в силовой цепи пропорциональны скольжению

поэтому скорость регулируется за счет изменения скольжения

Хотя двигатели постоянного тока последовательного возбуждения (ДПТ ПВ) не имеют конечного значения скорости идеального холостого хода, реостатное регулирование ДПТ НВ следует отнести к первой группе, как параметрический способ регулирования за счет потерь.

Вторая группа охватывает способы, где скорость идеального холостого хода w_о электродвигателя изменяется с помощью управляющего воздействия. В электроприводах постоянного тока с ДПТ НВ изменяется или напряжение источника питания при неизменном магнитном потоке двигателя или магнитный поток двигателя при неизменном напряжении на якоре (обычно номинальном).Из асинхронных электроприводов ко второй группе относятся: электроприводы с полюсно-переключаемыми (многоскоростными) АД, частотно-регулируемые электроприводы и каскадные схемы. В способах регулирования скорости второй группы потери мощности в силовой цепи при данном моменте пропорциональны отклонению скорости ротора w от скорости идеального холостого хода w_о электродвигателя. Поэтому эти способы еще называют “энергетическими”. Ко второй группе следует отнести и регулирование скорости электроприводов с ДПТ ПВ при изменении напряжения источника питания, поскольку при этом изменяется величина мощности, передаваемой от источника к электродвигателю, т.е. данный способ является энергетическим.