Verschillende manieren om een ​​asynchrone motor met één fase te regelen

Voor- en nadelen van verschillende methoden voor het besturen van asynchrone motoren. Conclusies uit de praktijk.

Momenteel worden inductiemotoren met eekhoornkooien veel gebruikt. Dit komt omdat dergelijke machines geen borstelsamenstel hebben, hun rotor is gemaakt van aluminium en technologisch zeer eenvoudig, wat betekent dat het ontwerp zelf zeer betrouwbaar is. Overweeg verschillende manieren om een ​​asynchrone motor met één fase te regelen.

Condensator Eenfase elektrische motor

Meest voorkomende type asynchrone eenfase motor is een motor met twee statorwikkelingen. De eerste en tweede wikkelingen zijn identiek in het aantal windingen, maar in serie met een van de wikkelingen omvat een condensator. De condensator zorgt voor een faseverschuiving tussen de wikkelingen om een ​​roterend magnetisch veld voor de rotor te vormen.

Frequentie controle methode

De belangrijkste manier om een ​​dergelijke motor te besturen, die momenteel wordt gebruikt, is de frequentiemethode. Deze methode wordt geïmplementeerd met speciale apparaten die PWM-omvormers worden genoemd. Deze omvormers zijn op hun beurt eenfase en driefasig, hetgeen wordt bepaald door het aantal paren vermogensuitgangen voor het regelen van de motorwikkelingen. Om een ​​eenfase motor te besturen, kunnen zowel eenfase als driefasige omvormers worden gebruikt. Een voorbeeld van een zelfgemaakt ontwerp -doe-het-zelf frequentie-omzetter.

Eenfase PWM-inverterbesturing

Met deze regeling worden beide motorwikkelingen parallel geschakeld. Twee uitgangen van de omvormer zijn verbonden met de verbindingspunten van de wikkelingen. De omvormer genereert spanning met een variabele frequentie en met een lineaire afhankelijkheid van spanning naar frequentie. U kunt de frequentie zowel omlaag als omhoog aanpassen. Het aanpassingsbereik overschrijdt meestal niet 1:10, omdat de capaciteit van de condensator in een van de wikkelingen is direct afhankelijk van de frequentie.

waardigheid

De belangrijkste voordelen van deze methode zijn het gemak van de inbedrijfstelling, waarvoor geen herontwerp van de motorstructuur nodig is; betrouwbaar werk, zoals de frequentieomvormer is speciaal ontworpen om dit soort motoren te regelen; goede eigenschappen (PID-regelaarvooraf ingestelde snelheden, lage inschakelstroom, beveiligingsfuncties, enz.)

tekortkomingen

De nadelen zijn onder meer: ​​alleen unidirectionele rotatie; hogere kosten en tekort van eenfase-omvormers vergeleken met driefasige omvormers, vanwege hun lage output.

Driefasige PWM-inverterbesturing

In dit geval zijn de motorwikkelingen in serie geschakeld. De uitgangen van de driefasige omzetter zijn verbonden met het middelpunt en met de uiteinden van de motorwikkelingen. In dit geval is de condensator uitgesloten van het circuit (enige wijziging van de motor is vereist) Omdat de motorwikkelingen 90 graden zijn verschoven en de omvormer een faseverschuiving van 120 graden geeft, zal het veld niet perfect cirkelvormig zijn en dit zal de besturingsparameters negatief beïnvloeden.

Het veld zal pulseren. Omdat de schakelvolgorde van de inverteruitgangen programmatisch kan worden gewijzigd, is het gemakkelijk om een ​​verandering in de afwisseling van spanningen op de wikkelingen te bereiken, dus de draairichting van de motorrotor te veranderen.

waardigheid

De voordelen zijn: markttoegang en een relatief lage prijs; de mogelijkheid van achteruitrijden van een conventionele niet-achteruitrijmotor; groter instelbereik dan dat van een eenfase-omzetter; de mogelijkheid van programmeerbare functies zoals een eenfase-omvormer of zelfs breder vanwege een groter aantal geschakelde uitgangen.

tekortkomingen

Nadelen zijn: verminderd en pulserend moment van een eenfase motor; verhoogde hitte; niet alle standaard converters zijn klaar voor dergelijk werk, omdat Sommige fabrikanten verbieden uitdrukkelijk het gebruik van hun producten in deze modus.

Fasecontrole met een triac-controller (dimmer)

Deze methode is de meest "oude", het is te wijten aan de afwezigheid tot voor kort in de brede verkoop van frequentieregelaars en hun relatief hoge prijs. Met deze regeling blijven de motorwikkelingen parallel verbonden. Een van de wikkelingen is in serie geschakeld met de faseverschuivende condensator. Aan de punten van parallelle verbinding van de wikkelingen is verbonden triac-controller.

Aan de uitgang van deze regelaar wordt een eenfase spanning gegenereerd met een constante frequentie (50 Hz) en een instelbare effectieve waarde. Dit komt door de regeling van de openingsspanning van de triac, d.w.z. de open tijd van de triac verandert gedurende de periode van de netspanning.

Het moment op de motoras neemt bij deze regeling evenredig af met de spanning, de kritieke slip blijft ongewijzigd.

waardigheid

Belangrijkste voordelen: uitzonderlijke eenvoud van het bedieningsapparaat; de mogelijkheid om een ​​dergelijk apparaat samen te stellen en te repareren met elke radioamateur; een orde van grootte of zelfs verscheidene orden van grootte lagere prijs in vergelijking met frequentieregelaars.

tekortkomingen

De belangrijkste nadelen zijn: regulering van revoluties alleen voor het verlagen; bereik van regelgeving met behulp van een dimmer alleen 2: 1; snelheid stabiliteit is alleen bevredigend; toelaatbare belasting neemt sterk af met afnemende snelheid; motor oververhit bij lage snelheden, zoals gebrek aan prestaties van de ingebouwde motorventilator; de noodzaak om het motorvermogen te overschatten.

bevindingen

Op basis van al het bovenstaande is het noodzakelijk om het gebruik van frequentieregelaars aan te bevelen om inductiemotoren te regelen. Dergelijke aandrijvingen (PWM-omvormers) maken het ongetwijfeld gemak van beheer mogelijk, zorgen voor een hoge efficiëntie van planten en groei vermogensfactor (cos phi) tot 0,98, d.w.z. een energiebesparingsprogramma uitvoeren.

Zie ook: Eenfase-aansluiting van een driefasige motor en Collector Motor Snelheidsregelaars