Совершенствование метода фазной модуляции для формирования схем полюсопереключаемых обмоток

Электродвигатели, обеспечивающие регулирование скорости вращения вала, предназначены также для привода нагрузок, допускающих ступенчатое изменение частоты вращения. Частоту вращения асинхронного двигателя можно регулировать путем изменения скольжения, числа пар полюсов или частоты тока питающей сети. Меняя величину сопротивления ротора, можно изменить величину критического скольжения. При этом изменится частота вращения двигателя. Этот метод регулирования частоты вращения двигателя применяется в приводах деревообрабатывающих машин, работающих в повторно-кратковременном режиме, когда двигатель часто включается и выключается. Частоту вращения двигателя можно регулировать изменением числа пар полюсов. Это достигается переключением обмоток статора. При этом частота вращения двигателя изменяется только ступенчато. Частоту вращения можно регулировать также изменением частоты тока питающей сети. При частоте тока 300 Гц частота вращения двигателя достигает 18000 об/мин. Частоту вращения вала электродвигателя можно изменить, если двигатель подключить к питающей сети через промышленный электронный преобразователь (инвертор) частоты электрического тока. Основной недостаток - стоимость преобразователя частоты может быть больше стоимости электродвигателя. Многоскоростные электродвигатели используются в электроприводах к нагрузкам вентиляторного типа и другим различным механизмам, где непосредственно позволяют упростить трансмиссию и передаточную систему или совсем от нее отказаться. Для различных регулируемых механизмов достоинством многоскоростного двигателя при его применении, например, является то, что при регулировании момента нагрузки он работает на каждой ступени частоты вращения при незначительном её изменении, как и обычный электродвигатель. Непосредственно многоскоростные электродвигатели могут иметь несколько (две, три или четыре) частот вращения, работа которых заключается в изменении переключением числа полюсов статорной обмотки на другое, смежное число. При этом переключение осуществляется в схемном решении одной обмотки. Целью статьи является аналитическая и графическая основа формирования полюсопереключаемых обмоток. Приводится дальнейшее развитие одного из методов формирования полюсопереключаемых обмоток - метода фазной модуляции. Предложено усовершенствование метода, заключающееся в дополнительной фазной токовой модуляции частично укороченных на третью часть полюсопереключаемых обмоток. На основе восьмиполюсной обмотки асинхронного короткозамкнутого электродвигателя проведено модулирование токораспределения поворотными 120 -ми ступенями. Результатом такого фазного модулирования являются полюсопереключаемые с кратного на некратное число пары полюсов, позволяющие менять кроме этого еще и сопряжение фаз. Проведенная модуляция обмоток электродвигателя по анализу, схемным решениям и специфике распределения катушечных групп позволяет сделать вывод, что на данных определенных частотах вращения схема его обмотки многоскоростного электродвигателя будет соответствовать режиму работы приводимой машины.