На сучасному етапі розвитку промисловості виникла необхідність для створення управління темпом обертання різними методами і пристроями. Для цього використовується регулятор швидкості обертання асинхронного електродвигуна.
- Для чого потрібно регулювання обертає швидкості?
- Зміна частоти робочого струму
- Регулювання швидкості числом пар полюсів
- Регулювання з автотрансформатором
- Термоелектричних перетворювачів для однофазних АТ
- Регулювання на основі тиристора
- Управління методом пропуску полупериодов хвилі напруги
- Електронний трансформатор
Для чого потрібно регулювання обертає швидкості?
- для зміни витрати повітря вентиляційної системи;
- управління продуктивністю насосів;
- регулювання швидкістю окремих рушійних деталей пристрою;
- економія електроенергії;
- дозволяє зменшити ступінь шуму;
- для рівня потрібної продуктивності.
Регулювання швидкості асинхронного двигуна може відбуватися кількома способами. Найпопулярнішими є:
Зміна частоти робочого струму
Графік зміни частоти робочого струму
Швидкість обертання АД можливо налаштовувати методом зміни частоти змінного струму.
Регулятор здійснює зміни швидкості обертання. Частотне регулювання відбувається за допомогою напівпровідникових перетворювачів. Принцип дії грунтується на частоті, яка залежить від частоти харчування.
Визначити швидкість можна за формулою: n1 = 60 f / p. де n1 - значення частоти обертання, p - пари полюсів статора, f - частота харчування, 60 - показник обчислення мірності.
Принцип дії полягає в подвійному перетворенні. В механізм входить випрямляч, імпульсний інвертор, система управління. Синусоїдальний потік стає постійним і надходить на інвертор. Інвертор складається з перемикачів, з них напруга йде на статор. Постійний струм стає змінним необхідної частоти. Параметри встановлюються модулем управління.
Регулювання швидкості числом пар полюсів
Один з популярних методів управління асинхронними двигунами з короткозамкненим ротором. Спосіб дії: укласти в пази додаткові обмотки, зменшивши переріз проводу. Що веде до зменшення номінальної напруги. Ускладнюються комутація та енергетичні характеристики.
Високошвидкісні двигуни мають від 2 до 4 швидкостей. Вони обладнали ліфти, верстати, насоси, вентилятори.
Регулювання з автотрансформатором
В основі даного способу представлений звичайний трансформатор, з відводами від витоків і однієї електрообмоткой. Економність відбувається через відсутність вторинної обмотки.
Регулятор має до 6 стадій. Вихідна напруга буде не спотвореним. Трансформатор витримує перевантаження. При цьому займає великі розміри.
Термоелектричних перетворювачів для однофазних АТ
Регулятор частоти для однофазного пристрої
Частотне регулювання є основним методом регулювання потужності асинхронних електродвигунів. Призначається для трифазних АД.
Для однофазних механізмів застосовуються спеціальні однофазні перетворювачі. Їх виробляє фірма INVERTEK DRIVES.
Спеціалізований частотний термоелектричних забезпечує високоінтелектуальне управління. Характеристика функцій: підтримка водяного напору, витрачання повітря, регулювання швидкістю, збереження двигуна і зручний інтерфейс. Однак вартість перетворювача дорога.
Для однофазного двигуна можна взяти трифазний прилад з видаленням з нього конденсатора. Але при цьому тривалість роботи зменшитися через нагрівання обмоток і допустимих замикань. Переваги застосування дуже великий вибір приладів, їх низька вартість.
Регулювання на основі тиристора
Використовується два тиристора або сімістр. Тиристори включені одночасно, кожен з них проводить півхвилю.
Схема управління швидкістю тиристорним регулятором напруги
В основі системи лежать моменти відкриття і закриття тиристорів. Спочатку хвилі напруги забирається частина, значення струму має зміни. Така схема застосовується в лампах розжарювання, димерах.
Управління методом пропуску полупериодов хвилі напруги
Встановлюється захисна ланцюг LRC для захисту ключа сили, для якого використовується дроселі, конденсатори і резистори. При введенні резистора в ланцюг, потужність втрачається. Жорсткість механічних характеристик знижується зі зменшенням частоти обертання. На виході додається конденсатор, який коригує форму хвилі і обмежить потужність напруги. Тиристори краще використовувати з більшою потужністю для забезпечення безпроблемного старту.
Перевагою використання тиристорів є їх недорога ціна і маленькі розмір, вага. До недоліків можна віднести краще застосування для малопотужних двигунів, виникнення ривків, шуму і тріску в процесі роботи.
Електронний трансформатор
ШІМ-регулятор працює за принципом широтной імпульсної модуляції. Каскадом на виході застосовуються польові або біполярні транзистори.
Механічні характеристики управління ШІМ-регулятором
Транзистори на виході коммутируются з високою частотою, при зміні ширини імпульсу і часу між ними, зміни стосуються напруги на навантаженні в результаті. При короткому імпульсі і довгою паузі, напруга зменшується і потужність теж.
Електронний трансформатор займає менший простір, має невелику вагу, коштує недорого. Струм виходить в чистій, неспотвореної формі. На низького обороту відсутня гул. Але прилад повинен знаходитися на відстані до 5 метрів або можна встановити дистанційний регулятор. Можна зробити регулятор своїми руками, нічим не гірше промислового механізму. Його використовувати в основі схеми, по якій зібрати готовий регулятор.
Різноманітність регуляторів швидкості обертання дозволяють вибрати підходящий варіант для конкретного пристрою. Це забезпечить продуктивність роботи високошвидкісного асинхронного електродвигуна.
Обов'язково прочитайте ці матеріали:
- Тиристорний пускач: схема
- Реле часу на тиристори: схема
- Тиристорне реле постійного струму
