Jak mogę kontrolować prędkość silnika indukcyjnego: przegląd sposobów

Zmiana prędkości wirnika klatkowego

Istnieje kilka sposobów:

1. Kontrola obrotu przez zmianę pola elektromagnetycznego stojana: regulacja częstotliwości i zmiana liczby par biegunów.

2. Zmiana poślizgu silnika elektrycznego spowodowana spadkiem lub wzrostem napięcia (może być stosowana do BP z wirnikiem fazowym).

Regulacja częstotliwości

W takim przypadku regulacji dokonuje się za pomocą urządzenia podłączonego do silnika w celu konwersji częstotliwości. W tym celu stosuje się potężne konwertery tyrystorowe. Proces regulacji częstotliwości można rozważyć na przykładzie wzoru EMF transformatora:

U₁= 4,44 w₁k₁fΦ

Wyrażenie to oznacza, że ​​w celu utrzymania stałego strumienia magnetycznego, co oznacza zachowanie zdolności przeciążeniowej silnika elektrycznego, konieczne jest dostosowanie poziomu napięcia zasilania jednocześnie z konwersją częstotliwości. Jeśli wyrażenie obliczone na podstawie formuły zostanie zapisane:

U₁/ f₁= U₁/ f ’₁

oznacza to, że moment krytyczny nie ulega zmianie. A właściwości mechaniczne odpowiadają poniższemu rysunkowi, jeśli nie rozumiesz, co oznaczają te cechy, wówczas w tym przypadku regulacja odbywa się bez utraty mocy i momentu obrotowego.

Zaletami tej metody są:

• płynna regulacja;
• zmiana prędkości wirnika w górę i w dół;
• trudne właściwości mechaniczne;
• rentowność.

Minusem jest potrzeba przetwornica częstotliwości, tj. wzrost kosztu mechanizmu.Nawiasem mówiąc, na współczesnym rynku istnieją modele z wejściem jednofazowym i trójfazowym, których koszt o mocy 2-3 kW mieści się w przedziale 100-150 dolarów, co nie jest zbyt drogie dla pełnej regulacji napędu maszyn w prywatnym warsztacie.

Przełączanie liczby par biegunów

Ta metoda jest stosowana w silnikach wielobiegowych ze złożonym uzwojeniem, które umożliwia zmianę liczby par biegunów. Najczęściej stosowane są dwu-, trzy- i czterobiegowe ciśnienie krwi. Zasada regulacji jest najłatwiejsza do rozważenia na podstawie ciśnienia krwi o dwóch prędkościach. W takiej maszynie uzwojenie każdej fazy składa się z dwóch półzwojów. Prędkość obrotowa zmienia się, gdy są połączone szeregowo lub równolegle.

W czterobiegowym silniku elektrycznym uzwojenie składa się z dwóch niezależnych części. Podczas zmiany liczby par biegunów pierwszego uzwojenia zmienia się prędkość silnika elektrycznego z 3000 na 1500 obr./min. Za pomocą drugiego uzwojenia obroty są ustawiane na 1000 i 500 obr./min.

Gdy zmienia się liczba par biegunów, zmienia się również moment krytyczny. Aby utrzymać go bez zmian, konieczne jest jednoczesne regulowanie napięcia zasilania wraz ze zmianą liczby par biegunów, na przykład przez przełączanie schematy trójkąt gwiazda i ich odmiany.

Zalety tej metody:

• sztywne właściwości mechaniczne silnika;
• wysoka wydajność.

Wady:

• regulacja krokowa;
• duża waga i gabaryty;
• wysoki koszt silnika elektrycznego.

Metody sterowania prędkością PIEKŁA za pomocą wirnika fazowego

Zmiana prędkości obrotowej ciśnienia krwi za pomocą wirnika fazowego odbywa się poprzez zmianę poślizgu. Rozważ główne opcje i metody.

Zmiana napięcia zasilania

Ta metoda jest również stosowana do pomiaru ciśnienia krwi za pomocą zwartego wirnika. Silnik indukcyjny jest podłączony przez autotransformator lub LATR. Jeśli zmniejszyć napięcie zasilania, prędkość obrotowa silnika spadnie.

Ale ten tryb zmniejsza przeciążalność silnika. Ta metoda służy do regulacji w zakresie napięcia nie wyższym niż napięcie znamionowe, ponieważ wzrost napięcia znamionowego doprowadzi do awarii silnika elektrycznego.

Aktywny opór w łańcuchu wirnika

Podczas korzystania z tej metody reostat lub zestaw stałych rezystorów dużej mocy jest podłączony do obwodu wirnika. To urządzenie zostało zaprojektowane w celu stopniowego zwiększania odporności.

Poślizg rośnie proporcjonalnie do wzrostu oporu, a prędkość obrotowa wału silnika maleje.

Zalety:

• szeroki zakres regulacji w kierunku obniżania prędkości obrotowej.

Wady:

• spadek wydajności;
• wzrost strat;
• pogorszenie właściwości mechanicznych.

Asynchroniczny stopień zaworu i maszyny o podwójnej mocy

W takich przypadkach zmiana prędkości asynchronicznych silników elektrycznych odbywa się poprzez zmianę poślizgu. W takim przypadku prędkość obrotowa pola elektromagnetycznego pozostaje niezmieniona. Napięcie przykładane jest bezpośrednio do uzwojenia stojana. Regulacja wynika z zastosowania siły poślizgu, która jest przekształcana w obwód wirnika i stanowi dodatkowy element Emf. Takie metody są stosowane tylko w specjalnych maszynach i dużych urządzeniach przemysłowych.

Łagodny rozruch asynchronicznych silników elektrycznych

BP oprócz oczywistych zalet mają znaczące wady. Jest to szarpnięcie na początku i duże prądy rozruchowe, 7-krotność wartości nominalnej. W celu łagodnego rozruchu silnika elektrycznego stosuje się następujące metody:

• przełączanie uzwojeń zgodnie ze schematem gwiazda-trójkąt;
• włączenie silnika elektrycznego przez autotransformator;
• zastosowanie specjalistycznych urządzeń do łagodnego rozruchu.

Większość regulatorów częstotliwości ma funkcję łagodnego rozruchu. To nie tylko zmniejsza prądy rozruchowe, ale także zmniejsza obciążenie siłowników.Dlatego kontrola częstotliwości i łagodny rozruch są w zasadzie połączone.

Jak zrobić urządzenie do zmiany prędkości obrotowej silnika elektrycznego własnymi rękami

Do regulacji jednofazowego ciśnienia krwi o niskiej mocy można użyć ściemniacze. Jednak ta metoda jest niewiarygodna i ma poważne wady: zmniejszoną wydajność, poważne przegrzanie urządzenia i ryzyko uszkodzenia silnika.

Do niezawodnej i wysokiej jakości kontroli prędkości silników elektrycznych 220 V najlepiej nadaje się regulacja częstotliwości.

Poniższy schemat umożliwia montaż urządzenia częstotliwości do regulacji silników elektrycznych o mocy do 500 watów. Zmiana prędkości obrotowej odbywa się w zakresie od 1000 do 4000 obr./min.

Urządzenie składa się z głównego oscylatora o zmiennej częstotliwości, składającego się z multiwibratora zamontowanego na układzie K561LA7, licznika na układzie K561IE8, kontrolera półmostkowego. Transformator wyjściowy T1 oddziela górny i dolny tranzystor półmostka.

Obwód tłumiący C4, R7 tłumi skoki napięcia, które są niebezpieczne dla tranzystorów mocy VT3, VT4. Prostownik, podwajacz napięcia sieci zasilającej, obejmuje mostek diodowy VD9, z kondensatorem filtrującym, na którym następuje podwojenie napięcia zasilania półmostka.

Napięcie uzwojenia pierwotnego: 2x12 V, uzwojenie wtórne 12V. Uzwojenie pierwotne transformatora zarządzającego kluczem składa się ze 120 zwojów drutu miedzianego o przekroju 0,7 mm, z odczepem od środka. Wtórne - dwa uzwojenia, każdy z 60 zwojów okazji o przekroju 0,7 mm.

Uzwojenia wtórne muszą być izolowane od siebie tak niezawodnie, jak to możliwe, ponieważ różnica potencjałów między nimi osiąga 640 V. Uzwojenia wyjściowe są podłączone w przeciwfazie do zaworów zasuwowych.

Zbadaliśmy więc, jak dostosować prędkość silników indukcyjnych. Jeśli masz pytania, zadaj je w komentarzach pod artykułem!

Powiązane materiały:

• Jak podłączyć silnik trójfazowy do 220 i 380 woltów
• Typowe schematy i metody uruchamiania silników synchronicznych
• 5 schematów montażu domowego ściemniacza
• Jak wybrać ściemniacz