5.2.10. Способи зміни кількості оборотів тад:

1. Шляхом зміни частоти струму живлення (зміна частоти змінного струму дає плавне регулювання частоти обертання ротора, але потребує використання перетворювачів частоти. В зв’язку з бурхливим розвитком промислової електроніки цей спосіб є перспективним).

2. Зміною кількості пар магнітних полюсів (багатополюсне поле обертається у просторі повільніше двополюсного в кількість разів, що дорівнює кількості пар полюсів). Цей спосіб має недолік: кількість оборотів змінюється стрибками.

3. Зміною напруги живлення на затискачах двигуна, так як М ~ U² (так як зменшення напруги приводить до зменшення магнітного потоку, а це, в свою чергу, до зменшення обертаючого моменту двигуна).

4. Можна змінювати частоту обертів шляхом введення в коло ротора регулювального реостату, подібно пусковому реостату, але розрахованому на тривалий режим роботи. Цей спосіб економічно не є вигідним із-за втрат енергії на нагрівання реостату. Наприклад, при зменшенні частоти обертання ротора в два рази ці втрати складають половину потужності двигуна, що різко знижує його ККД.

5.2.11. Робочі характеристики тад

Механічна характеристика наочно показує властивості асинхронного двигуна як частини електроприводу. Але для більш повного виявлення властивостей самого двигуна служать його робочі характеристики.

Робочі характеристики (рис. 5.26) - це залежності частоти обертання n₂, обертального моменту М, коефіцієнту потужності cos φ₁ і ККД η = Р₂ / Р₁ , струму статора І₁ від потужності Р₂ (або коефіцієнта завантаження β = Р₂ / Р_2н ) .

Робочі характеристики визначають експериментально або будують теоретично при сталій напрузі на статорі (U₁=const) і частоті (f₁ = const).

Робочі характеристики будують для області стійкої роботи двигуна (від S = 0 до S > S_н на 10...20%).

а ) n = f(Р₂). З метою зменшення втрат потужності в роторі та підвищення ККД двигуни проектують з невеликим номінальним ковзанням. Тому залежність n₂ = f(β) мало відрізняється від характеристики n= f (M) , її теж можна назвати жорсткою.

б) М = f(Р₂). - Обертальний момент М, який розвивається двигуном, складається з корисного моменту М₂ , що витрачається на подолання навантаження на валу ротора, і моменту холостого ходу М_х. Останній витрачається на покриття механічних втрат двигуна. Цей момент можна вважати приблизно незалежним від навантаження двигуна. Корисний момент М₂ = Р₂ / ω₂, і якщо б ω₂ була б строго сталою, то залежність М₂ (Р₂) була би лінійною, але швидкість двигуна трохи зменшується зі збільшенням Р₂, тому графік залежності трохи відхиляється вгору. Відповідно, графік обертального моменту М (Р₂), що складається з моменту холостого ходу і корисного моменту, перетинає вісь ординат в точці, яка відповідає М_х , а потім він зовсім є прямолінійним і лише трохи згинається (вигинається вгору).

в) cos φ₁ = f(Р₂). Що стосується залежності cos φ₁ від навантаження, то при холостому ході двигуна його коефіцієнт потужності досить низький . Із збільшенням навантаження він швидко зростає і досягає максимального значення при навантаженні, що близька до номінальної. Причини такої зміни коефіцієнта потужності пояснені в попередній лекції.

Неповна завантаженість асинхронних двигунів є однією з головних причин низького cos φ. Навіть у повністю завантаженого двигуна реактивний струм складає 70 – 40% струму статора. Природним способом збільшення cos φ є повне завантаження асинхронних двигунів.

г) η= f(Р₂). – Залежність має максимум, який відповідає навантаженню, що складає 70...85% від номінального.

д) І₁ = f (Р) - залежність має майже лінійний характер.