Flera sätt att styra en enfas asynkron motor

Fördelar och nackdelar med olika metoder för att styra asynkronmotorer. Slutsatser från praktisk erfarenhet.

För närvarande används ekorre-induktionsmotorer i stor utsträckning. Detta beror på att sådana maskiner inte har en borsteenhet, deras rotor är tillverkad av aluminium och tekniskt sett mycket enkel, vilket innebär att själva designen är mycket pålitlig. Överväg flera sätt att kontrollera en enfas asynkronmotor.

Kondensator Enfas elmotor

Vanligaste typen asynkron enfasmotor är en motor med två statorlindningar. Den första och andra lindningen är identisk i antalet varv, men i serie med en av lindningarna inkluderar en kondensator. Kondensatorn tillhandahåller en fasförskjutning mellan lindningarna för att bilda ett roterande magnetfält för rotorn.

Metod för frekvensstyrning

Det huvudsakliga sättet att styra en sådan motor som för närvarande används är frekvensmetoden. Denna metod implementeras med hjälp av specialenheter som kallas PWM-omvandlare. Dessa växelriktare är i sin tur enfasiga och trefasiga, vilket bestäms av antalet par kraftutgångar för styrning av motorlindningarna. För att styra en enfasmotor kan både enfas- och trefasomvandlare användas. Ett exempel på en hemlagad design -gör-det-själv frekvensomvandlare.

Enfas PWM-omformarkontroll

Med denna reglering ansluts båda motorlindningarna parallellt. Två utgångar från inverteraren är anslutna till lindningens kopplingspunkter. Omformaren genererar spänning med en variabel frekvens och med ett linjärt beroende av spänning till frekvens. Du kan justera frekvensen både nedåt och uppåt. Justeringsområdet överskrider vanligtvis inte 1:10, eftersom kondensatorns kapacitans i en av lindningarna är direkt beroende av frekvensen.

värdighet

De viktigaste fördelarna med denna metod är den enkla idrifttagningen, som inte kräver ombyggnad av motorkonstruktionen; pålitligt arbete, som frekvensomvandlaren är speciellt utformad för att styra dessa typer av motorer; bra egenskaper (PID-regulatorförinställda hastigheter, låg hastighet, skyddsfunktioner etc.)

brister

Nackdelarna inkluderar: endast enkelriktad rotation; högre kostnad och underskott för enfas-omvandlare jämfört med trefas-omvandlare, på grund av deras låga produktion.

Tre-fas PWM-omformarkontroll

I detta fall är motorlindningarna seriekopplade. Trefasomvandlarens utgångar är anslutna till mittpunkten och mot motorlindningarna. I detta fall är kondensatorn utesluten från kretsen (viss förändring av motorn krävs) Eftersom motorlindningarna växlas 90 grader och växelriktaren ger en fasförskjutning på 120 grader kommer fältet inte att vara perfekt cirkulärt och detta kommer att påverka kontrollparametrarna negativt.

Fältet kommer att pulseras. Eftersom omkopplarordningen för växelriktarutgångarna kan ändras programmatiskt, är det lätt att uppnå en förändring i växling av spänningar på lindningarna, därför att ändra motorrotorns rotationsriktning.

värdighet

Fördelarna inkluderar: marknadstillgänglighet och ett relativt lågt pris; möjligheten till bakåtdrift av en konventionell icke-backmotor; bredare justeringsområde än för enfasomvandlare; möjligheten till programmerbara funktioner som en enfasomvandlare eller till och med bredare på grund av ett större antal växlade utgångar.

brister

Nackdelarna är: reducerat och pulserande moment för en enfasmotor; ökad värme; inte alla standardomvandlare är redo för sådant arbete, eftersom Vissa tillverkare förbjuder uttryckligen att använda sina produkter i detta läge.

Fasstyrning med en triacregulator (dimmer)

Denna metod är den mest "gamla", det beror på frånvaron tills nyligen i den stora försäljningen av frekvensregulatorer och deras relativt höga pris. Med denna reglering förblir motorlindningarna parallellt anslutna. En av lindningarna är seriekopplad med fasförskjutningskondensatorn. Till punkterna med parallellanslutning av lindningarna är anslutna triac-styrenhet.

Vid utgången från denna regulator genereras en enfasspänning med en konstant frekvens (50 Hz) och ett justerbart rms-värde. Detta beror på reglering av triacens öppningsspänning, d.v.s. triacens öppna tid förändras under nätspänningens period.

Momentet på motoraxeln, med denna reglering, kommer att minska i proportion till spänningen, kommer den kritiska slipen att vara oförändrad.

värdighet

Huvudfördelar: exceptionell enkelhet hos styrenheten; förmågan att montera och reparera en sådan enhet med alla radioamatörer; en storleksordning eller till och med flera storleksordrar lägre pris jämfört med frekvensomriktare.

brister

De viktigaste nackdelarna är: reglering av revolutioner endast för att sänka; regleringsområde med en dimmer endast 2: 1; hastighetsstabilitet är endast tillfredsställande; tillåten belastning minskar kraftigt med minskande hastighet; motor överhettning i låga hastigheter, som brist på prestanda hos den inbyggda motorfläkten; behovet av att överskatta motoreffekten.

rön

Baserat på allt ovanstående är det absolut nödvändigt att rekommendera användning av frekvensomriktare för att styra induktionsmotorer. Sådana frekvensomriktare (PWM-omformare) tillåter utöver den otvetydiga bekvämligheten för hantering, att få hög effektivitet för växter och uppnå tillväxt effektfaktor (cos phi) till 0,98, dvs. genomföra ett energibesparingsprogram.

Se även: Enfasanslutning av en trefasmotor och Samlarmotorhastighetsregulatorer