Wie kann ich die Drehzahl eines Induktionsmotors steuern: eine Übersicht über die Möglichkeiten

Ändern der Drehzahl eines Käfigläufers

Es gibt verschiedene Möglichkeiten:

1. Rotationssteuerung durch Änderung des elektromagnetischen Feldes des Stators: Frequenzregelung und Änderung der Anzahl der Polpaare.

2. Änderung des Schlupfes des Elektromotors aufgrund einer Abnahme oder Erhöhung der Spannung (kann für BP mit einem Phasenrotor verwendet werden).

Frequenzregelung

In diesem Fall erfolgt die Einstellung mit einem an den Motor angeschlossenen Gerät zur Frequenzumwandlung. Hierzu werden leistungsstarke Thyristorwandler eingesetzt. Der Prozess der Frequenzregelung kann am Beispiel der Transformator-EMF-Formel betrachtet werden:

U.₁= 4,44 w₁k₁fΦ

Dieser Ausdruck bedeutet, dass zur Aufrechterhaltung eines konstanten Magnetflusses, was bedeutet, dass die Überlastfähigkeit des Elektromotors erhalten bleibt, der Pegel der Versorgungsspannung gleichzeitig mit der Frequenzumwandlung eingestellt werden muss. Wenn der durch die Formel berechnete Ausdruck gespeichert wird:

U.₁/ f₁= U ’₁/ f ’₁

Dies bedeutet, dass der kritische Moment nicht geändert wird. Und die mechanischen Eigenschaften entsprechen der folgenden Abbildung. Wenn Sie nicht verstehen, was diese Eigenschaften bedeuten, erfolgt die Einstellung in diesem Fall ohne Verlust von Leistung und Drehmoment.

Die Vorteile dieser Methode sind:

• reibungslose Regulierung;
• Änderung der Rotordrehzahl nach oben und unten;
• zähe mechanische Eigenschaften;
• Rentabilität.

Der Nachteil ist die Notwendigkeit für Frequenzumrichterd.h. Erhöhung der Kosten des Mechanismus.Auf dem modernen Markt gibt es übrigens Modelle mit einphasigem und dreiphasigem Eingang, deren Kosten mit einer Leistung von 2-3 kW im Bereich von 100-150 Dollar liegen, was für die vollständige Einstellung des Maschinenantriebs in einer privaten Werkstatt nicht zu teuer ist.

Anzahl der Polpaare umschalten

Diese Methode wird für Motoren mit mehreren Drehzahlen und einer komplexen Wicklung verwendet, mit der Sie die Anzahl der Polpaare ändern können. Am weitesten verbreitet sind Blutdruck mit zwei, drei und vier Geschwindigkeiten. Das Prinzip der Anpassung lässt sich am einfachsten anhand eines Blutdrucks mit zwei Geschwindigkeiten berücksichtigen. In einer solchen Maschine besteht die Wicklung jeder Phase aus zwei Halbwicklungen. Die Drehzahl ändert sich, wenn sie in Reihe oder parallel geschaltet werden.

Bei einem Viergang-Elektromotor besteht die Wicklung aus zwei unabhängigen Teilen. Beim Ändern der Anzahl der Polpaare der ersten Wicklung wird die Drehzahl des Elektromotors von 3000 auf 1500 U / min geändert. Mit der zweiten Wicklung wird die Drehung auf 1000 und 500 U / min eingestellt.

Wenn sich die Anzahl der Polpaare ändert, ändert sich auch das kritische Moment. Um es unverändert zu halten, ist es notwendig, gleichzeitig die Versorgungsspannung zu regeln und die Anzahl der Polpaare zu ändern, beispielsweise durch Schalten Stern-Dreieck-Schemata und ihre Variationen.

Vorteile dieser Methode:

• starre mechanische Eigenschaften des Motors;
• hohe Effizienz.

Nachteile:

• Stufenverstellung;
• schweres Gewicht und Gesamtabmessungen;
• hohe Kosten eines Elektromotors.

Methoden zur Steuerung der Drehzahl der HÖLLE mit einem Phasenrotor

Das Ändern der Drehzahl des Blutdrucks mit einem Phasenrotor erfolgt durch Ändern des Schlupfes. Betrachten Sie die wichtigsten Optionen und Methoden.

Änderung der Versorgungsspannung

Diese Methode wird auch für den Blutdruck mit einem kurzgeschlossenen Rotor verwendet. Der Induktionsmotor ist über einen Spartransformator oder LATR angeschlossen. Wenn Versorgungsspannung reduzierenwird die Motordrehzahl verringert.

Dieser Modus verringert jedoch die Überlastfähigkeit des Motors. Diese Methode wird verwendet, um innerhalb des Spannungsbereichs zu regeln, der nicht höher als der Nennwert ist, da eine Erhöhung der Nennspannung zum Ausfall des Elektromotors führt.

Aktiver Widerstand in einer Rotorkette

Bei dieser Methode wird ein Rheostat oder ein Satz konstanter Hochleistungswiderstände an den Rotorkreis angeschlossen. Dieses Gerät wurde entwickelt, um den Widerstand allmählich zu erhöhen.

Der Schlupf nimmt proportional zur Zunahme des Widerstands zu und die Drehzahl der Motorwelle nimmt ab.

Vorteile:

• breiter Regelungsbereich in Richtung Absenkung der Drehzahl.

Nachteile:

• Abnahme der Effizienz;
• Zunahme der Verluste;
• Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften.

Asynchrone Ventilstufe und Maschinen mit doppelter Leistung

Das Ändern der Drehzahl von asynchronen Elektromotoren erfolgt in diesen Fällen durch Ändern des Schlupfes. In diesem Fall bleibt die Drehzahl des elektromagnetischen Feldes unverändert. Die Spannung wird direkt an die Statorwicklungen angelegt. Die Einstellung ist auf die Verwendung von Gleitkraft zurückzuführen, die in den Rotorkreis umgewandelt wird und eine zusätzliche bildet Emf. Solche Verfahren werden nur in speziellen Maschinen und großen industriellen Geräten verwendet.

Sanftanlauf von asynchronen Elektromotoren

BP hat neben den offensichtlichen Vorteilen erhebliche Nachteile. Dies ist ein Ruck am Start und große Einschaltströme, das 7-fache des Nennwerts. Die folgenden Methoden werden für den Sanftanlauf des Elektromotors verwendet:

• Schaltwicklungen nach dem Stern-Dreieck-Schema;
• Einschalten des Elektromotors über einen Spartransformator;
• die Verwendung von speziellen Geräten für den Sanftanlauf.

Die meisten Frequenzregler haben eine Sanftanlauffunktion. Dies reduziert nicht nur die Einschaltströme, sondern auch die Belastung der Aktuatoren.Daher sind Frequenzsteuerung und Sanftanlauf ziemlich eng miteinander verbunden.

Wie man ein Gerät zum Ändern der Drehzahl des Elektromotors mit eigenen Händen herstellt

Sie können einphasigen Blutdruck mit geringer Leistung einstellen Dimmer. Diese Methode ist jedoch unzuverlässig und weist schwerwiegende Nachteile auf: verringerte Effizienz, schwerwiegende Überhitzung des Geräts und das Risiko von Motorschäden.

Für eine zuverlässige und qualitativ hochwertige Drehzahlregelung von Elektromotoren bei 220 V ist die Frequenzregelung am besten geeignet.

In der folgenden Abbildung können Sie ein Frequenzgerät zum Einstellen von Elektromotoren mit einer Leistung von bis zu 500 Watt zusammenstellen. Die Änderung der Drehzahl erfolgt im Bereich von 1000 bis 4000 Umdrehungen pro Minute.

Das Gerät besteht aus einem Master-Oszillator mit variabler Frequenz, der aus einem auf einem K561LA7-Chip montierten Multivibrator, einem Zähler auf einem K561IE8-Chip und einem Halbbrücken-Controller besteht. Der Ausgangstransformator T1 entkoppelt den oberen und unteren Transistor der Halbbrücke.

Der Dämpfungskreis C4, R7 dämpft Spannungsspitzen, die für die Leistungstransistoren VT3, VT4 gefährlich sind. Der Gleichrichter, der Spannungsverdoppler des Versorgungsnetzes, enthält Diodenbrücke VD9 mit einem Filterkondensator, bei dem sich die Versorgungsspannung der Halbbrücke verdoppelt.

Primärwicklungsspannung: 2x12V, Sekundärwicklung 12V. Die Primärwicklung des Schlüsselverwaltungstransformators besteht aus 120 Windungen Kupferdraht mit einem Querschnitt von 0,7 mm und einem Abgriff von der Mitte. Sekundär - zwei Wicklungen mit jeweils 60 Windungen mit einem Querschnitt von 0,7 mm.

Sekundärwicklungen müssen so zuverlässig wie möglich voneinander isoliert sein, da die Potentialdifferenz zwischen ihnen 640 V erreicht. Die Ausgangswicklungen sind gegenphasig mit den Absperrschiebern verbunden.

Deshalb haben wir untersucht, wie die Drehzahl von Induktionsmotoren eingestellt werden kann. Wenn Sie Fragen haben, stellen Sie diese in den Kommentaren unter dem Artikel!

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