Регулирование скорости вращения АД введением добавочного ЭДС в цепи ротора (каскадное регулирование)

Побудительной причиной применения каскадного способа регулирования АД является возможность полезного использования так называемый энергии скольжения присущей этим двигателям.

Расшифруем понятия энергии скольжения. В общем, виде энергетический баланс АМ может быть представлен в виде:

где -электрическая мощность потребляемое АД из сети, которую за вычетом незначительных потерь в статоре можно представить:

- полезная механическая мощность, отдаваемая двигателем механизму, которую можно выразить:

- потери мощности в двигателе

- та часть энергии, которая передается ротору (энергия скольжения).

.

Уравнение энергетического баланса является алгебраическим, т.е. в нем за исключением все члены могут изменить свой знак в зависимости от режима работы ЭП (двигательный, генераторный, все тормозные режимы).

Мощность скольжения у АД в двигательном режиме составляет величину до 18% от .

Применительно к мощным ЭП с АД возможность использования этих 18% представляется весьма привлекающей и перспективной. Очевидно, что такая возможность может быть реализована, только у АД с фазным ротором, у которых энергия скольжения ротора может быть транспортирована либо в питающую электрическую сеть в виде электрической, либо на вал самого двигателя в виде механической. При этом регулирование скорости вращения АД осуществляется посредством введения в цепь ротора так называемой добавочной ЭДС . Со стороны преобразователя в цепи ротора, который называется каскад. Если записать уравнение равновесия для цепи ротора, то оно будет иметь следующий вид:

- напряжение на кольцах ротора

- ЭДС индуцируемое в роторный цепи

- скольжение

- полное сопротивление в цепи ротора

- ток ротора

Решив это уравнение относительно скольжения получим:

С учетом :

Таким образом , можно воздействовать на скольжение и как следствие на .