Useita tapoja ohjata yksivaiheista asynkronista moottoria

Asynkronisten moottorien ohjausmenetelmien edut ja haitat. Johtopäätökset käytännön kokemuksesta.

Tällä hetkellä oravakori-induktiomoottoreita käytetään laajalti. Tämä johtuu siitä, että tällaisissa koneissa ei ole harjakokoonpanoa, niiden roottori on valmistettu alumiinista ja on teknisesti erittäin yksinkertainen, mikä tarkoittaa, että itse suunnittelu on erittäin luotettava. Harkitse useita tapoja ohjata yksivaiheista asynkronista moottoria.

Kondensaattorin yksivaiheinen sähkömoottori

Yleisin tyyppi asynkroninen yksivaihemoottori on moottori, jossa on kaksi staattorikäämiä. Ensimmäinen ja toinen käämi ovat identtisiä kierrosten lukumäärässä, mutta sarjaan yhden käämin kanssa sisältävät kondensaattorin. Kondensaattori aikaansaa vaiheen käämien välillä kääntyvän magneettikentän muodostamiseksi roottorille.

Taajuuden hallintamenetelmä

Tärkein tapa hallita tällaista tällä hetkellä käytettyä moottoria on taajuusmenetelmä. Tämä menetelmä toteutetaan käyttämällä erityisiä laitteita, joita kutsutaan PWM-inverttereiksi. Nämä vaihtosuuntaajat puolestaan ​​ovat yksivaiheisia ja kolmivaiheisia, mikä määritetään tehon ulostuloparien lukumäärän avulla moottorin käämien ohjaamiseksi. Yksivaiheisen moottorin ohjaamiseksi voidaan käyttää sekä yksivaiheisia että kolmivaiheisia vaihtosuuntaajia. Esimerkki kotitekoisesta suunnittelusta -tee-se-itse-taajuusmuuttaja.

Yksivaiheinen PWM-taajuusmuuttajan ohjaus

Tällä säätimellä molemmat moottorin käämit on kytketty rinnakkain. Kaksi vaihtosuuntaajan lähtöä on kytketty käämien kytkentäpisteisiin. Taajuusmuuttaja tuottaa jännitettä muuttuvalla taajuudella ja jännitteen lineaarisella riippuvuudella taajuudesta. Voit säätää taajuutta sekä alas että ylös. Säätöalue ei yleensä ylitä 1:10, koska kondensaattorin kapasitanssi yhdessä käämissä riippuu suoraan taajuudesta.

arvokkuus

Tämän menetelmän tärkeimmät edut ovat käyttöönoton helppous, joka ei vaadi moottorin rakenteen uudelleensuunnittelua; luotettava työ, kuten taajuusmuuttaja on erityisesti suunniteltu ohjaamaan tämäntyyppisiä moottoreita; hyvät ominaisuudet (PID-ohjainesiasetetut nopeudet, pieni inrush-virta, suojaustoiminnot jne.)

puutteet

Haittapuolia ovat: vain yksisuuntainen kierto; yksivaihemuuntimien korkeammat kustannukset ja alijäämä verrattuna kolmivaiheisiin muuntajien alhaisen tehon vuoksi.

Kolmivaiheinen PWM-invertteriohjaus

Tässä tapauksessa moottorin käämit on kytketty sarjaan. Kolmivaiheisen muuntimen lähdöt on kytketty moottorin käämien keskipisteeseen ja päihin. Tässä tapauksessa kondensaattori suljetaan piiristä (moottorin muutoksia vaaditaan jonkin verran) Koska moottorin käämit ovat siirretty 90 astetta ja vaihtosuuntaaja antaa vaihesiirtymän 120 astetta, kenttä ei ole täysin pyöreä ja tämä vaikuttaa negatiivisesti ohjausparametreihin.

Kenttä tulee sykkivä. Koska vaihtosuuntaajan napojen kytkentäjärjestystä voidaan muuttaa ohjelmallisesti, on helppo saavuttaa muutos käämien jännitteiden vaihdossa, joten moottorin roottorin pyörimissuunnan muuttamiseksi.

arvokkuus

Etuja ovat: markkinoille pääsy ja suhteellisen alhainen hinta; mahdollisuus tavanomaisen ei-peruutusmoottorin käänteiseen toimintaan; laajempi säätöalue kuin yksivaihemuuntimella; ohjelmoitavien toimintojen mahdollisuus, kuten yksivaiheinen vaihtosuuntaaja tai jopa laajempi, johtuen suuremmasta määrästä kytkettyjä lähtöjä.

puutteet

Haittoja ovat: yksivaiheisen moottorin pienentynyt ja sykkivä momentti; lisääntynyt lämpö; kaikki vakiomuuntimet eivät ole valmiita tällaiseen työhön, koska Jotkut valmistajat kieltävät nimenomaisesti tuotteidensa käytön tässä tilassa.

Vaiheohjaus triac-ohjaimella (himmennin)

Tämä menetelmä on kaikkein "muinaisin", mikä johtuu taajuusohjaimien puutteesta viime aikoihin saakka ja niiden suhteellisen korkeasta hinnasta. Tällä säätimellä moottorin käämit pysyvät kytkettyinä rinnakkain. Yksi käämistä on kytketty sarjaan vaihesiirtokondensaattorin kanssa. Käämitysten rinnankytkentäpisteisiin on kytketty triac-ohjain.

Tämän säätimen ulostulossa generoidaan yksivaiheinen jännite vakiotaajuudella (50 Hz) ja säädettävällä rms-arvolla. Tämä johtuu triacin avausjännitteen säätelystä, ts. triacin avoin aika muuttuu verkkojännitteen aikana.

Moottorin akselilla oleva momentti vähenee tällä säädöllä suhteessa jännitteeseen, kriittinen liukuminen pysyy muuttumattomana.

arvokkuus

Tärkeimmät edut: ohjauslaitteen poikkeuksellinen yksinkertaisuus; kyky koota ja korjata tällainen laite minkä tahansa radioamatöörin kanssa; suuruusluokkaa tai jopa useita suuruusluokkia alhaisempi hinta taajuusmuuttajiin verrattuna.

puutteet

Tärkeimmät haitat ovat: kierrosten säätely vain laskemista varten; erilaisia ​​säädöksiä himmentimen avulla vain 2: 1; nopeuden vakaus on vain tyydyttävä; Sallittu kuorma laskee voimakkaasti nopeuden pienentyessä; moottorin ylikuumeneminen alhaisilla nopeuksilla, kuten sisäänrakennetun moottorin tuulettimen suorituskyvyn puute; tarve yliarvioida moottorin teho.

tulokset

Kaiken edellä olevan perusteella on välttämätöntä suositella taajuusmuuttajien käyttöä induktiomoottorien ohjaamiseksi. Tällaiset taajuusmuuttajat (PWM-taajuusmuuttajat) hallinnan epäilemättä mukavuuden lisäksi mahdollistavat kasvien korkean hyötysuhteen saavuttamisen ja kasvun saavuttamisen tehokerroin (cos phi) arvoon 0,98, ts. toteuttaa energiansäästöohjelma.

Katso myös: Kolmivaiheisen moottorin yksivaiheinen kytkentä ja Kollektorimoottorin nopeussäätimet