Частота вращения синхронного двигателя п 2 равна частоте вращающегося магнитного поля n 1 = 60 f 1/ p. Следовательно, ее можно регулировать путем изменения частоты питающего напряжения или числа полюсов 2 р. Регулировать частоту вращения путем изменения числа полюсов в синхронном двигателе нецелесообразно, так как в отличие от асинхронного здесь требуется изменять число полюсов как на статоре, так и на роторе, что приводит к значительному усложнению конструкции ротора. Поэтому практически используют лишь изменение частоты питающего напряжения.
К синхронному двигателю применимы все основные положения теории частотного регулирования асинхронного двигателя, в том числе необходимость одновременного изменения как частоты, так и питающего напряжения. Однако в чистом виде частотное регулирование частоты вращения синхронных двигателей применяется только при очень малых мощностях, когда нагрузочные моменты невелики, а инерция приводного механизма мала. При больших мощностях такие условия имеются только в некоторых типах электроприводов, например в электроприводах вентиляторов.
Для синхронных двигателей, применяемых в электроприводах с большим моментом инерции приводного механизма, необходимо очень плавно изменять частоту питающего напряжения, чтобы двигатель не выпал из синхронизма. Особенно сложным является пуск в ход двигателя, когда начальная частота должна составлять доли герца, а затем постепенно повышаться до максимального значения. Для таких электроприводов наиболее пригодным является метод частотного регулирования с самосинхронизацией, при котором двигатель в принципе не может выпасть из синхронизма.
Тиристорный электропривод постоянного тока.
Тиристорные преобразователи двигателей постоянного тока применяется для регулирования скорости вращения двигателей постоянного тока. Используются для механизмов с широким диапазоном регулирования скорости, необходимости ограничения моментов и токов двигателя и др. Область использования тиристорных преобразователей двигателей постоянного тока и включает в себя: прокатные станы, шахтные подъёмники, различные технологически линии, экструдеры, дозаторы, электротранспорт, станки и т.п., а также установки без электродвигателей: электролиз, магнитная техника, зарядные агрегаты.
Агрегаты тиристорные серии ТЕ, ТЕР, ТП, ТПР предназначены для питания якорных цепей электродвигателей постоянного тока в электроприводах станкостроительной и других отраслей промышленности.
ТЕ, ТП – тиристорный преобразователь однозонный;
ТЕР, ТПР – тиристорный преобразователь реверсивный /
Имеют маркировку вида:
ТЕ-XX /YY, где:
ХХ – номинальный ток (63 ÷ 1000) А;
YY – номинальное выпрямленное напряжение (230 ÷ 460) В.
В составе агрегата имеется источник питания обмотки возбуждения с выходными параметрами: Ud=220 В, Id=16 А для агрегатов на токи до 500 А, Ud=220 В, Id=25 А для агрегатов на токи свыше 500А.
Обеспечивают построение электроприводов с однозонным регулированием частоты вращения электродвигателя в диапазоне:
1:1000 с обратной связью по скорости;
1:20 с обратной связью по ЭДС двигателя.
SIEMENS, АВВ
Преобразователи постоянного тока Siemens группы SIMOREG DC MASTER, ABB DCS 800 включают в себя широкий диапазон вариантов: на токи 20 ÷ 5200 А, напряжения 230 ÷ 1200 В и предназначены для питания якоря и обмотки возбуждения, для одно-, двух- или четырёхквадрантной работы.
Вентильный электропривод может выполнять следующие задачи:
1) пуск двигателей без реостата, так как при помощи регулируемых вентилей можно подать к двигателю нужное для плавного пуска регулируемое напряжение;
2) регулирование (или поддержание постоянства) скорости электродвигателей путем регулирования напряжения в цели якоря, или регулирования возбуждения, или же путем комбинированного регулирования;
3) реверсирование хода электродвигателей посредством изменения полярности в цепи якоря или в цепи возбуждения электродвигателя;
4) электрическое безреостатное торможение электродвигателей путем рекуперации энергии торможения в сеть переменного тока;
В принципе, вентильный электропривод может быть применен во всех случаях, когда требуется в том или ином виде регулирование скорости привода.
В основу работы тиристорного электропривода положен принцип регулирования напряжения (или, соответственно, тока в нагрузке) по заданному закону. Основным элементом ТП является управляемый тиристорный преобразователь – вентильный мост, собранный по одной из известных схем: трехфазного моста с нулевой точкой, но чаще - по схеме Ларионова.
В регулируемом вентильном электроприводе, как правило, применяются электродвигатели постоянного тока с независимым возбуждением. Управление таким двигателем может осуществляться тремя способами:
1) изменением напряжения подаваемого на обмотку якоря;
2) изменением тока обмотки возбуждения и соотственно магнитного потока;
3) комбинированным изменением напряжения якоря и тока возбуждения.
Регулируя с помощью управляемого (тиристорного) выпрямителя напряжение якорной цепи при номинальном потоке возбуждения, можно регулировать обороты двигателя в пределах от 0 до номинальной.
Если уменьшать поток возбуждения при неизменном номинальном напряжении якоря, можно регулировать обороты от номинальных до максимально допустимых для данного двигателя.
В случаях, когда требуется регулирование как ниже так и выше номинала, используют двухзонное регулирование. В первой зоне при неизменном потоке возбуждения изменяют напряжение якоря, во второй зоне при номинальном напряжении якорной цепи изменяется значение потока возбуждения.