2.4.8.1. Механические характеристики

В реальном исполнительном двигателе с амплитудно-фазовым управлением регулируется напряжение управления . Ток возбуждения при этом практически не меняется из-за большой величины намагничивающего тока, вследствие чего напряжение на обмотке возбуждения изменяется в сравнительно небольших пределах. Поэтому характеристики двигателя при данном способе управления будут близки к характеристикам при амплитудном управлении.

Рис. 2.33. Механические (а) и регулировочные (б) характеристики реального (сплошные линии) и идеального (пунктирные) асинхронного двухфазного двигателя при амплитудно-фазовом управлении

На рис. 2.33а показаны механические характеристики реального двигателя при амплитудно- фазовом управлении (сплошные линии) и идеализированного двигателя при амплитудном управлении (пунктирные линии). При относительная скорость холостого хода меньше единицы. Это объясняется тем, что круговое вращающееся поле имеет место только при . При вращении ротора сопротивление его меняется, а следовательно, несколько меняются ток возбуждения и напряжение на обмотке возбуждения. Таким образом, даже при появляется обратное вращающееся поле, которое снижает скорость холостого хода по сравнению с идеализированным двигателем при амплитудном управлении. При скорости холостого хода становятся сначала близкими, а затем даже большими скорости холостого хода для идеализированного двигателя. Это объясняется тем, что действие токов обратной последовательности в реальном двигателе уменьшается по сравнению с идеализированным из-за наличия индуктивного сопротивления в обмотке ротора.

Нелинейность механических характеристик двигателя при амплитудно-фазовом управлении больше, чем при других методах управления, вследствие увеличения амплитуды обратного поля при повышении скорости вращения.

Общий вид регулировочных характеристик двигателя остается примерно таким же, как и при амплитудном управлении (рис. 2.33б), но линейность их несколько уменьшается.

По мере возрастания скорости двигателя мощность возбуждения увеличивается, так как одновременно происходит некоторое повышение напряжения на обмотке возбуждения из-за уменьшения падения напряжения на конденсаторе. Так как в двигателе с полым немагнитным ротором основной составляющей тока статора является ток холостого хода, то ток статора с изменением режима работы двигателя изменяется мало. Мало изменяется и мощность возбуждения, увеличиваясь на 10 - 20% при переходе от режима короткого замыкания к холостому ходу. Мощность управления при амплитудно-фазовом управлении, как и при амплитудном управлении, пропорциональна коэффициенту сигнала и сравнительно мало зависит от скорости вращения. Все другие характеристики (механическая мощность, КПД и др.) при амплитудно-фазовом управлении мало отличаются от характеристик двигателя при амплитудном управлении.

Достоинством амплитудно-фазового управления является сравнительная простота схемы и возможность получения значительных пусковых моментов, недостатком - некоторое снижение устойчивости в зоне малых скоростей.