чем регулировать обороты электродвигателя 380в

Способы регулировки оборотов вращения асинхронных двигателей

Достаточно часто режим работы вспомогательного механизированного оборудования требует понижения штатных частот вращения. Добиться такого эффекта позволяет регулировка оборотов асинхронного двигателя. Как это сделать своими руками (расчет и сборку), используя стандартные схемы управления или самодельные устройства, попробуем разобраться далее.

Что такое асинхронный двигатель?

Электродвигатели переменного тока нашли довольно широкое применение в различных сферах нашей жизнедеятельности, в подъемно транспортном, обрабатывающем, измерительном оборудовании. Они используются для превращения электрической энергии, которая поступает от сети, в механическую энергию вращающегося вала. Чаще всего используются именно асинхронные преобразователи переменного тока. В них частота вращения ротора и статора отличаются. Между этими активными элементами обеспечивается конструктивный воздушный зазор.

И статор, и ротор имеют жесткий сердечник из электротехнической стали (наборного типа, из пластин), выступающий в роли магнитопровода, а также обмотку, которая укладывается в конструктивные пазы сердечника. Именно способ организации или укладки обмотки ротора является ключевым критерием классификации этих машин.

Двигатели с короткозамкнутым ротором (АДКР)

Здесь используется обмотка в виде алюминиевых, медных или латунных стержней, которые вставляются в пазы сердечника и с обеих сторон замыкаются дисками (кольцами). Тип соединения этих элементов зависит от мощности двигателя: для малых значений используют метод совместной отливки дисков и стержней, а для больших – раздельное изготовление с последующей сваркой между собой. Обмотка статора подключается с использованием схем «треугольника» или «звезды».

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

Двигатели с фазным ротором

К сети подключается трехфазная обмотка ротора, посредством контактных колец на основном валу и щеток. За основу принимается схема «звезда». На рисунке внизу представлена типичная конструкция такого двигателя.

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

Принцип работы и число оборотов асинхронных двигателей

Данный вопрос рассмотрим на примере АДКР, как наиболее распространенного типа электродвигателей подъемно-транспортном и обрабатывающем оборудовании. Напряжение от сети подается на обмотку статора, каждая из трех фаз которой смещена геометрически на 120°. После подачи напряжения возникает магнитное поле, создающее путем индукции ЭДС и ток в обмотках ротора. Последнее вызывает электромагнитные силы, заставляющие ротор вращаться. Еще одна причина, по которой все это происходит, а именно, возникает ЭДС, является разность оборотов статора и ротора.

Одной из ключевых характеристик любого АДКР является частота вращения, расчет которой можно вести по следующей зависимости:

где f – частота сетевого напряжения, Гц, р – число полюсных пар статора.

Все технические характеристики указываются на металлической табличке, закрепленной на корпусе. Но если она отсутствует по какой-то причине, то определить число оборотов нужно вручную по косвенным показателям. Как правило, используется три основных метода:

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

где 2p – число полюсов, Z1 – количество пазов в сердечнике статора, y – собственно, шаг укладки обмотки.

Стандартные значения оборотов:

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

2p = 0,35Z1b / h или 2p = 0,5Di / h,

где 2p – число полюсов, Z1 – количество пазов в статоре, b – ширина зубца, см, h – высота спинки, см, Di – внутренний диаметр, образованный зубцами сердечника, см.

После этого по полученным данным и магнитной индукции нужно определить количество витков, которое сверяется с паспортными данными двигателей.

Способы изменения оборотов двигателя

Регулировка оборотов любого трехфазного электродвигателя, используемого в подъемно-транспортной технике и оборудовании, позволяет добиться требуемых режимов работы точно и плавно, что далеко не всегда возможно, например, за счет механических редукторов. На практике используется семь основных методов коррекции скорости вращения, которые делятся на два ключевых направления:

Наиболее востребованными методами являются регулирование напряжения и частоты (за счет применения преобразователей), а также изменение количества полюсных пар (реализуется путем организации дополнительной обмотки с возможностью переключения).

Типичные схемы регуляторов оборотов

На рынке сегодня есть широкий выбор регуляторов и частотных преобразователей для асинхронных двигателей. Тем не менее, для бытовых нужд подъемного или обрабатывающего оборудования вполне можно сделать расчет и сборку на микросхеме самодельного прибора на базе тиристоров или мощных транзисторов.

Ниже представлен пример схемы достаточно мощного регулятора для асинхронного двигателя. За счет чего можно добиться плавного контроля параметров его работы, снижения энергопотребления до 50%, расходов на техническое обслуживание.

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

Данная схема является сложной. Для бытовых нужд ее можно значительно упростить, используя в качестве рабочего элемента симистор, например, ВТ138-600. В этом случае схема будет выглядеть следующим образом:

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

Обороты электродвигателя будут регулироваться за счет потенциометра, который определяет фазу входного импульса, открывающего симистор.

Как можно судить из информации, представленной выше, от оборотов асинхронного двигателя зависят не только параметры его работы, но и эффективность функционирования питаемого подъемного или обрабатывающего оборудования. В торговой сети сегодня можно приобрести самые разнообразные регуляторы, но также можно совершить расчет и собрать эффективное устройство своими руками.

Источник

Регулятор оборотов электродвигателя: назначение, принцип работы

В большинстве современных бытовых и промышленных приборов применяются электрические машины, совершающие какую-либо полезную работу. В качестве рабочего инструмента в них могут выступать самые разнообразные приспособления, которые необходимо вращать с различной скоростью. Для изменения этого параметра используется регулятор оборотов электродвигателя.

Назначение

Технически регулятор оборотов электродвигателя предназначен для изменения количества вращения вала за единицу времени. На этапе разгона корректировка частоты обеспечивает более плавную процедуру, меньшие токи и т.д. В некоторых технологических процессах необходимо регулятор оборотов снижает скорость движения оборудования, изменение подачи или нагнетания сырья и т.д.

Однако на практике данная опция может преследовать и другие цели:

Возможность реализации тех или иных функций у регуляторов оборотов определяет как принцип их действия, так и схематическое исполнение.

Принцип работы

Для регулировки оборотов может использоваться способ понижения или повышения напряжения, изменение силы тока и частоты, подаваемых в обмотки асинхронных и коллекторных электродвигателей. Поэтому далее рассмотрим варианты частотных преобразователей и регуляторов напряжения.

Среди используемых в промышленной и бытовой сфере следует выделить:

Как видите на схеме, подаваемое на тот же асинхронный однофазный электродвигатель напряжение, проходит через переменный резистор R1 на тиристор D1 и на управляющий электрод симистора T1. Перемещая ручку тиристорного регулятора R1 изменяем и скорость вращения однофазного электродвигателя.

Здесь питание однофазного асинхронного двигателя производится от линии 220В через выпрямительный блок VD1-4, далее напряжение поступает на эмиттер и коллектор транзисторов VT1 и VT2. Подавая управляющий сигнал на базы этих транзисторов, и регулируют обороты мотора.

Как выбрать?

Конкретная модель регулятора оборотов должна подбираться в соответствии с типом подключаемой электрической машины – коллекторный двигатель, трехфазный или однофазный электродвигатель. В соответствии с чем и подбирается определенный преобразователь частоты вращения.

Помимо этого для регулятора оборотов необходимо выбрать:

Подключение

Способ подключения регулятора оборотов электродвигателя будет отличаться в зависимости от его типа и принципа действия. Поэтому в качестве примера мы разберем один из наиболее распространенных частотных регуляторов, которые используются в самых различных сферах.

Перед подключением обязательно ознакомьтесь с заводской схемой. Как правило, вы можете увидеть ее на самом регуляторе оборотов, либо в паспорте устройства:

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в Схема подключения регулятора

Далее, пользуясь распиновкой, можно определить количество выводов, которые будут использоваться для подключения регулятора электродвигателя к сети. В нашем примере, рассмотрим случай, когда применяется трехпроводная система, значит, понадобится фаза, ноль и земля. На задней панели регулятора это два вывода AC и FG:

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в Распиновка регулятора

Затем необходимо проверить цветовую маркировку разъема с приведенной схемой и сопоставить ее со всеми элементами электродвигателя, которые будут подключаться в вашем случае. Если какие-то выводы окажутся лишними, их можно закоротить, как показано на рисунке выше.

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в Проверьте цветовую маркировку

Если все выводы регулятора соответствуют клеммам электродвигателя, можете подсоединять их друг к другу и к сети.

Источник

Как регулировать обороты трёхфазного двигателя

Достаточно часто режим работы вспомогательного механизированного оборудования требует понижения штатных частот вращения. Добиться такого эффекта позволяет регулировка оборотов асинхронного двигателя. Как это сделать своими руками (расчет и сборку), используя стандартные схемы управления или самодельные устройства, попробуем разобраться далее.

Что такое асинхронный двигатель?

Электродвигатели переменного тока нашли довольно широкое применение в различных сферах нашей жизнедеятельности, в подъемно транспортном, обрабатывающем, измерительном оборудовании. Они используются для превращения электрической энергии, которая поступает от сети, в механическую энергию вращающегося вала. Чаще всего используются именно асинхронные преобразователи переменного тока. В них частота вращения ротора и статора отличаются. Между этими активными элементами обеспечивается конструктивный воздушный зазор.

И статор, и ротор имеют жесткий сердечник из электротехнической стали (наборного типа, из пластин), выступающий в роли магнитопровода, а также обмотку, которая укладывается в конструктивные пазы сердечника. Именно способ организации или укладки обмотки ротора является ключевым критерием классификации этих машин.

Двигатели с короткозамкнутым ротором (АДКР)

Здесь используется обмотка в виде алюминиевых, медных или латунных стержней, которые вставляются в пазы сердечника и с обеих сторон замыкаются дисками (кольцами). Тип соединения этих элементов зависит от мощности двигателя: для малых значений используют метод совместной отливки дисков и стержней, а для больших – раздельное изготовление с последующей сваркой между собой. Обмотка статора подключается с использованием схем «треугольника» или «звезды».

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

Двигатели с фазным ротором

К сети подключается трехфазная обмотка ротора, посредством контактных колец на основном валу и щеток. За основу принимается схема «звезда». На рисунке внизу представлена типичная конструкция такого двигателя.

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

Принцип работы и число оборотов асинхронных двигателей

Данный вопрос рассмотрим на примере АДКР, как наиболее распространенного типа электродвигателей подъемно-транспортном и обрабатывающем оборудовании. Напряжение от сети подается на обмотку статора, каждая из трех фаз которой смещена геометрически на 120°. После подачи напряжения возникает магнитное поле, создающее путем индукции ЭДС и ток в обмотках ротора. Последнее вызывает электромагнитные силы, заставляющие ротор вращаться. Еще одна причина, по которой все это происходит, а именно, возникает ЭДС, является разность оборотов статора и ротора.

Одной из ключевых характеристик любого АДКР является частота вращения, расчет которой можно вести по следующей зависимости:

где f – частота сетевого напряжения, Гц; р – число полюсных пар статора.

Все технические характеристики указываются на металлической табличке, закрепленной на корпусе. Но если она отсутствует по какой-то причине, то определить число оборотов нужно вручную по косвенным показателям. Как правило, используется три основных метода:

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

где 2p – число полюсов; Z1 – количество пазов в сердечнике статора; y – собственно, шаг укладки обмотки.

Стандартные значения оборотов:

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

2p = 0,35Z1b / h или 2p = 0,5Di / h,

где 2p – число полюсов; Z1 – количество пазов в статоре; b – ширина зубца, см; h – высота спинки, см; Di – внутренний диаметр, образованный зубцами сердечника, см.

После этого по полученным данным и магнитной индукции нужно определить количество витков, которое сверяется с паспортными данными двигателей.

Способы изменения оборотов двигателя

Регулировка оборотов любого трехфазного электродвигателя, используемого в подъемно-транспортной технике и оборудовании, позволяет добиться требуемых режимов работы точно и плавно, что далеко не всегда возможно, например, за счет механических редукторов. На практике используется семь основных методов коррекции скорости вращения, которые делятся на два ключевых направления:

Наиболее востребованными методами являются регулирование напряжения и частоты (за счет применения преобразователей), а также изменение количества полюсных пар (реализуется путем организации дополнительной обмотки с возможностью переключения).

Типичные схемы регуляторов оборотов

На рынке сегодня есть широкий выбор регуляторов и частотных преобразователей для асинхронных двигателей. Тем не менее, для бытовых нужд подъемного или обрабатывающего оборудования вполне можно сделать расчет и сборку на микросхеме самодельного прибора на базе тиристоров или мощных транзисторов.

Ниже представлен пример схемы достаточно мощного регулятора для асинхронного двигателя. За счет чего можно добиться плавного контроля параметров его работы, снижения энергопотребления до 50%, расходов на техническое обслуживание.

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

Данная схема является сложной. Для бытовых нужд ее можно значительно упростить, используя в качестве рабочего элемента симистор, например, ВТ138-600. В этом случае схема будет выглядеть следующим образом:

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

Обороты электродвигателя будут регулироваться за счет потенциометра, который определяет фазу входного импульса, открывающего симистор.

Как можно судить из информации, представленной выше, от оборотов асинхронного двигателя зависят не только параметры его работы, но и эффективность функционирования питаемого подъемного или обрабатывающего оборудования. В торговой сети сегодня можно приобрести самые разнообразные регуляторы, но также можно совершить расчет и собрать эффективное устройство своими руками.

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

Однофазные асинхронные двигатели питаются от обычной сети переменного напряжения 220 В.

Наиболее распространённая конструкция таких двигателей содержит две (или более) обмотки — рабочую и фазосдвигающую. Рабочая питается напрямую, а дополнительная через конденсатор, который сдвигает фазу на 90 градусов, что создаёт вращающееся магнитное поле. Поэтому такие двигатели ещё называют двухфазные или конденсаторные.

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380вчем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

Регулировать скорость вращения таких двигателей необходимо, например, для:

В системах вентиляции это позволяет экономить электроэнергию, снизить уровень акустического шума установки, установить необходимую производительность.

Способы регулирования

Рассматривать механические способы изменения скорости вращения, например редукторы, муфты, шестерёнчатые трансмиссии мы не будем. Также не затронем способ изменения количества полюсов обмоток.

Рассмотрим способы с изменением электрических параметров:

Регулирование напряжением

Регулирование скорости этим способом связано с изменением, так называемого, скольжения двигателя — разностью между скоростью вращения магнитного поля, создаваемого неподвижным статором двигателя и его движущимся ротором:

n1 скорость вращения магнитного поля

n2 — скорость вращения ротора

При этом обязательно выделяется энергия скольжения — из-за чего сильнее нагреваются обмотки двигателя.

Данный способ имеет небольшой диапазон регулирования, примерно 2:1, а также может осуществляться только вниз — то есть, снижением питающего напряжения.

При регулировании скорости таким способом необходимо устанавливать двигатели завышенной мощности.

Но несмотря на это, этот способ используется довольно часто для двигателей небольшой мощности с вентиляторной нагрузкой.

На практике для этого применяют различные схемы регуляторов.

Автотрансформаторное регулирование напряжения

Автотрансформатор — это обычный трансформатор, но с одной обмоткой и с отводами от части витков. При этом нет гальванической развязки от сети, но она в данном случае и не нужна, поэтому получается экономия из-за отсутствия вторичной обмотки.

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

На схеме изображён автотрансформатор T1, переключатель SW1, на который приходят отводы с разным напряжением, и двигатель М1.

Регулировка получается ступенчатой, обычно используют не более 5 ступеней регулирования.

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380вПреимущества данной схемы:

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380вНедостатки:

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380вчем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

Тиристорный регулятор оборотов двигателя

В данной схеме используются ключи — два тиристора, включённых встречно-параллельно (напряжение переменное, поэтому каждый тиристор пропускает свою полуволну напряжения) или симистор.

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

Схема управления регулирует момент открытия и закрытия тиристоров относительно фазового перехода через ноль, соответственно «отрезается» кусок вначале или, реже в конце волны напряжения.

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

Таким образом изменяется среднеквадратичное значение напряжения.

Данная схема довольно широко используется для регулирования активной нагрузки — ламп накаливания и всевозможных нагревательных приборов (так называемые диммеры).

Ещё один способ регулирования — пропуск полупериодов волны напряжения, но при частоте в сети 50 Гц для двигателя это будет заметно — шумы и рывки при работе.

Для управления двигателями регуляторы модифицируют из-за особенностей индуктивной нагрузки:

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380вДостоинства тиристорных регуляторов:

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380вНедостатки:

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380вчем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

Стоит отметить, что в большинстве современных кондиционеров среднего и высшего уровня скорость вентилятора регулируется именно таким способом.

Транзисторный регулятор напряжения

Как называет его сам производитель — электронный автотрансформатор или ШИМ-регулятор.

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

Изменение напряжения осуществляется по принципу ШИМ (широтно-импульсная модуляция), а в выходном каскаде используются транзисторы — полевые или биполярные с изолированным затвором (IGBT).

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

Выходные транзисторы коммутируются с высокой частотой (около 50 кГц), если при этом изменить ширину импульсов и пауз между ними, то изменится и результирующее напряжение на нагрузке. Чем короче импульс и длиннее паузы между ними, тем меньше в итоге напряжение и подводимая мощность.

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

Для двигателя, на частоте в несколько десятков кГц, изменение ширины импульсов равносильно изменению напряжения.

Выходной каскад такой же как и у частотного преобразователя, только для одной фазы — диодный выпрямитель и два транзистора вместо шести, а схема управления изменяет выходное напряжение.

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380вПлюсы электронного автотрансформатора:

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380вСлабые стороны:

Частотное регулирование

Ещё совсем недавно (10 лет назад) частотных регуляторов скорости двигателей на рынке было ограниченное количество, и стоили они довольно дорого. Причина — не было дешёвых силовых высоковольтных транзисторов и модулей.

Но разработки в области твердотельной электроники позволили вывести на рынок силовые IGBT-модули. Как следствие — массовое появление на рынке инверторных кондиционеров, сварочных инверторов, преобразователей частоты.

На данный момент частотное преобразование — основной способ регулирования мощности, производительности, скорости всех устройств и механизмов приводом в которых является электродвигатель.

Однако, преобразователи частоты предназначены для управления трёхфазными электродвигателями.

Однофазные двигатели могут управляться:

Преобразователи для однофазных двигателей

В настоящее время только один производитель заявляет о серийном выпуске специализированного ПЧ для конденсаторных двигателей — INVERTEK DRIVES.

Это модель Optidrive E2

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

Для стабильного запуска и работы двигателя используются специальные алгоритмы.

При этом регулировка частоты возможна и вверх, но в ограниченном диапазоне частот, этому мешает конденсатор установленный в цепи фазосдвигающей обмотки, так как его сопротивление напрямую зависит от частоты тока:

С — ёмкость конденсатора

В выходном каскаде используется мостовая схема с четырьмя выходными IGBT транзисторами:

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

Optidrive E2 позволяет управлять двигателем без исключения из схемы конденсатора, то есть без изменения конструкции двигателя — в некоторых моделях это сделать довольно сложно.

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380вПреимущества специализированного частотного преобразователя:

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380вМинусы использования однофазного ПЧ:

Использование ЧП для трёхфазных двигателей

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

Стандартный частотник имеет на выходе трёхфазное напряжение. При подключении к ему однофазного двигателя из него извлекают конденсатор и соединяют по приведённой ниже схеме:

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

Геометрическое расположение обмоток друг относительно друга в статоре асинхронного двигателя составляет 90°:

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

В некоторых конденсаторных двигателях дополнительная обмотка выполняется более тонким проводом и соответственно имеет более высокое сопротивление.

При работе без конденсатора это приведёт к:

Многие ПЧ имеют защиту от асимметрии токов в обмотках, при невозможности отключить эту функцию в приборе работа по данной схеме будет невозможна

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в Преимущества:

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380вНедостатки метода:

Благодаря надежности и простоте конструкции асинхронные двигатели (АД) получили широкое распространение. В большинстве станков, промышленном и бытовом оборудовании применяются электродвигатели такого типа. Изменение скорости вращения АД производится механически (дополнительной нагрузкой на валу, балластом, передаточными механизмами, редукторами и т.д.) или электрическими способами. Электрическое регулирование более сложное, но и гораздо более удобное и универсальное.

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

Для многих агрегатов применяется именно электрическое управление. Оно обеспечивает точное и плавное регулирование пуска и работы двигателя. Электрическое управление производится за счет:

В этой статье мы рассмотрим популярные способы, как может осуществляться регулировка оборотов асинхронного двигателя на 220 и 380В.

Изменение скорости АД с короткозамкнутым ротором

Существует несколько способов:

Частотное регулирование

В данном случае регулировка производится с помощью подключенного к двигателю устройства для преобразования частоты. Для этого применяются мощные тиристорные преобразователи. Процесс частотного регулирования можно рассмотреть на примере формулы ЭДС трансформатора:

Данное выражение означает, что для сохранения постоянного магнитного потока, означающего сохранение перегрузочной способности электромотора, следует одновременно с преобразованием частоты корректировать и уровень питающего напряжения. Если сохраняется выражение, вычисленное по формуле:

то это означает, что критический момент не изменен. А механические характеристики соответствуют рисунку ниже, если вы не понимаете, что значат эти характеристики, то в этом случае регулировка происходит без потери мощности и момента.

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380вДостоинствами данного метода являются:

Недостаток один — необходимость в частотном преобразователе, т.е. увеличение стоимости механизма. К слову, на современном рынке представлены модели с однофазным и трёхфазным входом, стоимость которых при мощности 2-3 кВт лежит в диапазоне 100-150 долларов, что не слишком дорого для полноценной регулировки привода станков в частной мастерской.

Переключение числа пар полюсов

Данный метод применяется для многоскоростных двигателей со сложной обмоткой, позволяющей изменять число пар ее полюсов. Самое широкое применение получили двухскоростные, трехскоростные и четырехскоростные АД. Принцип регулировки проще всего рассмотреть на основе двухскоростного АД. В такой машине обмотка каждой фазы состоит из двух полуобмоток. Скорость вращения изменяется при подключении их последовательно или параллельно.

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

В четырехскоростном электродвигателе обмотка выполнена в виде двух независимых друг от друга частей. При изменении числа пар полюсов первой обмотки производится изменение скорости работы электромотора с 3000 до 1500 оборотов в минуту. При помощи второй обмотки производится регулировка вращения 1000 и 500 оборотов в минуту.

При изменении числа пар полюсов происходит и изменение критического момента. Для его сохранения неизменным, требуется одновременно с изменением числа пар полюсов регулировать и питающее напряжение, например, переключением схемы звезда-треугольник и их вариациями.

Достоинства данного метода:

Способы управления скоростью АД с фазным ротором

Изменение скорости вращения АД с фазным ротором производится путем изменения скольжения. Рассмотрим основные варианты и способы.

Изменение питающего напряжения

Этот способ также применяется для АД с КЗ ротором. Асинхронный двигатель подключается через автотрансформатор или ЛАТР. Если уменьшать напряжение питания, частота вращения двигателя снизится.

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

Но такой режим уменьшает перегрузочную способность двигателя. Этот способ применяется для регулирования в пределах напряжения не выше номинального, так как увеличение номинального напряжения приведет к выходу электродвигателя из строя.

Активное сопротивление в цепи ротора

При использовании данного метода в цепь ротора подключается реостат или набор постоянных резисторов большой мощности. Данное устройство предназначено для плавного увеличения сопротивления.

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

Скольжение растет пропорционально увеличению сопротивления, а скорость вращения вала электромотора при этом снижается.

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

Асинхронный вентильный каскад и машины двойного питания

Изменение скорости работы асинхронных электромоторов в данных случаях выполняется путем изменения скольжения. При этом скорость вращения электромагнитного поля неизменна. Напряжение подается напрямую на обмотки статора. Регулировка происходит за счет использования мощности скольжения, которая трансформируется в цепь ротора, и образует добавочную ЭДС. Такие методы используются только в специальных машинах и крупных промышленных устройствах.

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

Плавный пуск асинхронных электродвигателей

АД кроме безусловных преимуществ, обладают существенными недостатками. Это рывок на старте и большие пусковые токи, в 7 раз превышающие номинальные. Для мягкого старта электродвигателя используются следующие методы:

В большинстве частотных регуляторов есть функция плавного пуска двигателя. Это не только снижает пусковые токи, но и уменьшает нагрузки на исполнительные механизмы. Поэтому регулирование частоты и плавный пуск довольно сильно связаны между собой.

Как сделать устройство для изменения скорости вращения электродвигателя своими руками

Для регулировки маломощных однофазных АД можно использовать диммеры. Однако этот способ ненадежен и обладает серьезными недостатками: снижением КПД, серьезным перегревом устройства и опасностью повреждения двигателя.

Для надежного и качественного регулирования оборотов электродвигателей на 220В, лучше всего подходит частотное регулирование.

Приведенная ниже схема позволяет собрать частотное устройство для регулировки электромоторов мощностью до 500 Вт. Изменение скорости вращения производится в границах от 1000 до 4000 оборотов в минуту.

Устройство состоит из задающего генератора с изменяемой частотой, состоящего из мультивибратора, собранного на микросхеме К561ЛА7, счетчика на микросхеме К561ИЕ8, полумоста регулятора. Выходной трансформатор Т1 выполняет развязку верхнего и нижнего транзисторов полумоста.

чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Смотреть картинку чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Картинка про чем регулировать обороты электродвигателя 380в. Фото чем регулировать обороты электродвигателя 380в

Демпфирующая цепь С4, R7 гасит всплески напряжения опасные для силовых транзисторов VT3, VT4. Выпрямитель, удвоитель напряжения питающей сети, включает в себя диодный мост VD9, с конденсатором фильтра на которых происходит удвоение напряжения питания полумоста.

Напряжение первичной обмотки: 2×12В, вторичной обмотки 12В. Первичная обмотка трансформатора управления ключами, состоит из 120 витков медного провода сечением 0,7мм, с отводом от середины. Вторичная – две обмотки, каждая по 60 витков повода сечением 0,7 мм.

Вторичные обмотки необходимо максимально надежно заизолировать друг от друга, так как разница потенциалов между ними доходит до 640 В. Подключение выходных обмоток к затворам ключей производится в противофазе.

Вот мы и рассмотрели способы регулировки оборотов асинхронных двигателей. Если возникли вопросы, задавайте их в комментариях под статьей!

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *