Několik způsobů řízení jednofázového asynchronního motoru

Výhody a nevýhody různých metod řízení asynchronních motorů. Závěry z praktických zkušeností.

V současné době se široce používají indukční motory veverkové klece. Je tomu tak proto, že takové stroje nemají sestavu kartáčů, jejich rotor je vyroben z hliníku a technologicky velmi jednoduchý, což znamená, že samotná konstrukce je velmi spolehlivá. Zvažte několik způsobů řízení jednofázového asynchronního motoru.

Kondenzátorový jednofázový elektromotor

Nejběžnější typ asynchronní jednofázový motor je motor se dvěma statorovými vinutími. První a druhé vinutí jsou identické v počtu závitů, ale v sérii s jedním z vinutí je kondenzátor. Kondenzátor poskytuje fázový posun mezi vinutími, aby vytvořil rotující magnetické pole pro rotor.

Metoda řízení frekvence

Hlavní způsob ovládání takového motoru, který se v současnosti používá, je metoda frekvence. Tato metoda je implementována pomocí speciálních zařízení nazývaných měniče PWM. Tyto střídače jsou zase jednofázové a třífázové, což je určeno počtem párů výkonových výstupů pro řízení vinutí motoru. K řízení jednofázového motoru lze použít jednofázové i třífázové střídače. Příklad domácího designu -měnič kmitočtu do-it-yourself.

Jednofázové řízení střídače PWM

S tímto ovládáním jsou obě vinutí motoru spojena paralelně. Dva výstupy střídače jsou připojeny k připojovacím bodům vinutí. Střídač generuje napětí s proměnnou frekvencí as lineární závislostí napětí na frekvenci. Frekvence můžete nastavit jak dolů, tak nahoru. Rozsah nastavení obvykle nepřesahuje 1:10, protože kapacita kondenzátoru v jednom z vinutí závisí na frekvenci.

Výhody

Hlavními výhodami této metody jsou snadné uvedení do provozu, které nevyžaduje změnu konstrukce motoru; spolehlivá práce, as měnič kmitočtu je speciálně navržen pro řízení těchto typů motorů; dobré vlastnosti (PID regulátorpřednastavené rychlosti, nízký spínací proud, ochranné funkce atd.)

Nevýhody

Mezi nevýhody patří: pouze jednosměrná rotace; vyšší náklady a deficit jednofázových převodníků ve srovnání s třífázovými převodníky, vzhledem k jejich nízkému výkonu.

Třífázové řízení střídače PWM

V tomto případě jsou vinutí motoru zapojena do série. Výstupy třífázového převodníku jsou připojeny ke středu a ke koncům vinutí motoru. V tomto případě je kondenzátor z okruhu vyloučen (je nutná určitá změna motoru) Protože se vinutí motoru posunuje o 90 stupňů a střídač dává fázový posun 120 stupňů, pole nebude dokonale kruhové, což negativně ovlivní regulační parametry.

Pole bude pulzovat. Protože pořadí přepínání terminálů měniče může být programově měněno, je snadné dosáhnout změny ve střídání napětí na vinutích, a proto změnit směr otáčení rotoru motoru.

Výhody

Mezi výhody patří: dostupnost na trhu a relativně nízká cena; možnost zpětného chodu konvenčního motoru bez zpětného chodu; širší rozsah nastavení než u jednofázového převodníku; možnost programovatelných funkcí jako jednofázový střídač nebo ještě širší díky většímu počtu spínaných výstupů.

Nevýhody

Nevýhody jsou: zkrácený a pulzující moment jednofázového motoru; zvýšené teplo; ne všechny standardní převaděče jsou na takovou práci připraveny, protože Někteří výrobci v tomto režimu výslovně zakazují používání svých produktů.

Fázové řízení pomocí triakového ovladače (stmívač)

Tato metoda je nejstarší, je to kvůli absenci donedávna v širokém prodeji frekvenčních regulátorů a jejich relativně vysoké ceně. S tímto ovládáním zůstávají vinutí motoru zapojena paralelně. Jedno z vinutí je zapojeno do série s kondenzátorem fázového posunu. K bodům paralelního spojení vinutí je připojen triakový ovladač.

Na výstupu tohoto regulátoru je generováno jednofázové napětí s konstantní frekvencí (50 Hz) a nastavitelnou efektivní hodnotou. Je to kvůli regulaci otevíracího napětí triaku, tj. otevřená doba triaku se mění po dobu síťového napětí.

Moment na hřídeli motoru, s touto regulací, se bude snižovat úměrně napětí, kritický skluz se nezmění.

Výhody

Hlavní výhody: výjimečná jednoduchost ovládacího zařízení; schopnost sestavit a opravit takové zařízení s jakýmkoli radioamatérem; o řád nebo dokonce o několik řádů nižší ceny ve srovnání s frekvenčními měniči.

Nevýhody

Hlavní nevýhody jsou: regulace otáček pouze pro spouštění; rozsah regulace pomocí stmívače pouze 2: 1; rychlostní stabilita je uspokojivá; přípustné zatížení s klesající rychlostí prudce klesá; přehřátí motoru při nízkých otáčkách, např nedostatek výkonu vestavěného ventilátoru motoru; potřeba přeceňovat výkon motoru.

Závěry

Na základě výše uvedených skutečností je nezbytné používat k řízení indukčních motorů frekvenční měniče. Tyto pohony (střídače PWM) kromě nepochybného pohodlí správy umožňují získat zařízení s vysokou účinností a dosáhnout růstu účiník (cos phi) na 0,98, tj. implementovat program úspory energie.

Viz také: Jednofázové připojení třífázového motoru a Regulátory otáček motoru kolektoru