Няколко начина за управление на еднофазен асинхронен двигател

Предимства и недостатъци на различни методи за управление на асинхронни двигатели. Изводи от практически опит.

В момента широко се използват индукционни двигатели с клетка-клетка. Това е така, защото такива машини нямат четка, техният ротор е направен от алуминий и технологично много прост, което означава, че самият дизайн е много надежден. Помислете за няколко начина за управление на еднофазен асинхронен двигател.

Кондензатор еднофазен електрически мотор

Най-често срещаният тип асинхронен еднофазен двигател е двигател с две намотки на статора. Първата и втората намотки са идентични по броя на завоите, но в серия с една от намотките включват кондензатор. Кондензаторът осигурява изместване на фазата между намотките, за да образува въртящо се магнитно поле за ротора.

Метод за регулиране на честотата

Основният начин за управление на такъв двигател, който се използва в момента, е честотният метод. Този метод се реализира с помощта на специални устройства, наречени PWM инвертори. Тези инвертори от своя страна са еднофазни и трифазни, което се определя от броя на двойките изходи на мощност за управление на намотките на двигателя. За управление на еднофазен двигател могат да се използват както еднофазни, така и трифазни инвертори. Пример за домашен дизайн -направете честотен преобразувател.

Еднофазно управление на PWM инвертора

С това управление и двете намотки на двигателя са свързани паралелно. Два изхода на инвертора са свързани към точките на свързване на намотките. Инверторът генерира напрежение с променлива честота и с линейна зависимост на напрежението от честотата. Можете да регулирате честотата както надолу, така и нагоре. Диапазонът на регулиране обикновено не надвишава 1:10, защото капацитетът на кондензатора в една от намотките е в пряка зависимост от честотата.

достойнство

Основните предимства на този метод са лекотата на пускане в експлоатация, което не изисква преработка на структурата на двигателя; надеждна работа, като честотният преобразувател е специално проектиран за управление на тези видове двигатели; добри характеристики (PID контролерпредварително зададени скорости, нисък ток на включване, защитни функции и т.н.)

недостатъци

Недостатъците включват: само еднопосочно въртене; по-висока цена и дефицит на еднофазни преобразуватели в сравнение с трифазните, поради ниската им мощност.

Трифазно PWM управление на инвертора

В този случай намотките на двигателя са свързани последователно. Изходите на трифазния преобразувател са свързани към средната точка и към краищата на намотките на двигателя. В този случай кондензаторът се изключва от веригата (необходимо е известно изменение на двигателя) Тъй като намотките на двигателя са изместени на 90 градуса, а инверторът дава фазово изместване от 120 градуса, полето няма да бъде перфектно кръгово и това ще се отрази негативно на параметрите на управлението.

Полето ще пулсира. Тъй като редът на превключване на изходите на инвертора може да се променя програмно, лесно е да се постигне промяна в редуването на напреженията на намотките, следователно, да се промени посоката на въртене на ротора на двигателя.

достойнство

Предимствата включват: пазарна достъпност и сравнително ниска цена; възможността за обратна работа на конвенционален нереверсивен двигател; по-широк диапазон на регулиране от този на еднофазен преобразувател; възможността за програмируеми функции като еднофазен инвертор или дори по-широк поради по-голям брой превключени изходи.

недостатъци

Недостатъците са: намален и пулсиращ момент на еднофазен двигател; повишена топлина; не всички стандартни преобразуватели са готови за такава работа, защото Някои производители изрично забраняват използването на своите продукти в този режим.

Фазово управление с триаков контролер (димер)

Този метод е най-"древният", той се дължи на отсъствието доскоро в широката продажба на честотни контролери и сравнително високата им цена. С това управление намотките на двигателя остават свързани паралелно. Една от намотките е свързана последователно с кондензатора с фазово изместване. Към точките на паралелно свързване на намотките е свързан триаков контролер.

На изхода на този регулатор се генерира еднофазно напрежение с постоянна честота (50 Hz) и регулируема RMS стойност. Това се дължи на регулирането на напрежението на отваряне на триака, т.е. отвореното време на триака се променя през периода на мрежовото напрежение.

В момента, в който валът на двигателя, с това регулиране, ще намалее пропорционално на напрежението, критичното приплъзване ще бъде непроменено.

достойнство

Основни предимства: изключителна простота на устройството за управление; възможност за сглобяване и ремонт на такова устройство с всеки радиолюбител; порядък или дори няколко порядъка по-ниска цена в сравнение с честотните задвижвания.

недостатъци

Основните недостатъци са: регулиране на оборотите само за спускане; обхват на регулиране с помощта на димер само 2: 1; стабилността на скоростта е задоволителна само; допустимото натоварване намалява рязко с намаляващата скорост; прегряване на двигателя при ниски обороти, както липса на производителност на вградения вентилатор на двигателя; необходимостта от надценяване на мощността на двигателя.

данни

Въз основа на всичко изброено по-горе е наложително да се препоръча използването на честотни задвижвания за управление на индукционни двигатели. Такива задвижвания (PWM инвертори) в допълнение към безспорното удобство на управлението позволяват да се постигне висока ефективност на растенията и да се постигне растеж коефициент на мощност (cos phi) до 0,98, т.е. изпълнява програма за енергоспестяване.

Вижте също: Еднофазна връзка на трифазен двигател и Колекторни регулатори на скоростта на двигателя