0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

3 фазный двигатель регулировать обороты

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».

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.

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:

  • Введение рабочего сопротивления – реализуется при помощи переменных резисторов, делителей и прочих преобразователей. Хорошо обеспечивает снижение в однофазных двигателях за счет контроля скольжения (разницы между магнитным полем статора и скоростью вращения асинхронных агрегатов). Для этого устанавливаются электродвигатели большей мощности, чтобы на них можно было подавать меньшее напряжение. Соотношение по скорости оборотов будет составлять до 2 раз в сторону уменьшения.
  • Автотрансформаторный – выполняется путем перемещения подвижного контакта по обмотке, что снижает или увеличивает скорость вращения электродвигателя. Преимущество такого принципа заключается в четкой синусоиде переменного тока и большой перегрузочной способности.
  • Тиристорный или симисторный – изменяет величину питающего напряжения посредством пары встречно включенных тиристоров или совместного включения с симистором. Этот способ применим не только в асинхронных двигателях, но и других бытовых приборах – диммерах, переключателях и т.д.

Рис. 1. Схема тиристорного регулятора

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.

Читать еще:  Электрическая схема автомобиля с дизельным двигателем

  • Транзисторный – позволяет изменять форму подаваемого напряжения за счет преобразования числа импульсов и временной паузы между подаваемым напряжением. Благодаря чему получил название широтно-импульсной модуляции, пример такого регулятора приведена на схеме ниже.

Регулировка оборотов на транзисторах

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.

  • Частотный – преобразует частоту подаваемого напряжения на обмотки однофазного или трехфазного асинхронного электродвигателя. Это наиболее современный способ, ранее он относился к дорогостоящим, но с появлением дешевых высоковольтных полупроводников и микроконтроллеров перешел в разряд наиболее эффективных. Может реализовываться с помощью транзисторов, микросхем или микроконтроллеров, способных уменьшать или увеличивать частоту ШИМ.

Пример частотного регулирования

  • Полюсный – позволяет регулировать частоту вращения электродвигателя при переключении количества катушек в фазных обмотках, в результате чего изменяется направление и величина тока, протекающего в каждой из них. Реализуется как за счет намотки нескольких катушек для каждой из фаз, так и одновременным последовательным или параллельным соединением катушек, такой принцип приведен на рисунке ниже.

Регулировка оборотов переключением пар полюсов

Регулирование скорости двигателя с помощью изменения напряжения питания

Данный способ регулирования можно осуществить, если включить в цепь автотрансформатор, перед статором, после питающих проводов. При этом, если снижать напряжение на выходе автотрансформатора, то двигатель будет работать на пониженном напряжении. Это приведёт к снижению частоты вращения двигателя, при постоянном моменте нагрузки, а также к снижению перегрузочной способности двигателя. Это связано с тем, что при уменьшении напряжения питания, максимальный момент двигателя уменьшается в квадрат раз. Кроме того, этот момент уменьшается быстрее, чем ток в цепи ротора, а значит, растут и потери, с последующим нагревом двигателя.

Способ регулирования изменением напряжения, возможен только вниз от естественной характеристики, так как увеличивать напряжение выше номинального нельзя, потому что это может привести к большим потерям в двигателе, перегреву и выходу его из строя.

Кроме автотрансформатора, можно использовать тиристорный регулятор напряжения.

Заключение

На технорынке сегодня предлагаются в большом ассортименте регуляторы и частотные преобразователи для асинхронных электродвигателей переменного тока.

Управление способом варьирования частоты на данный момент – самый оптимальный способ, т. к. он позволяет плавно регулировать скорость асинхронного ЭД в широчайшем диапазоне, без значительных потерь и снижения перегрузочных способностей.

Тем не менее, на основе расчёта, можно самостоятельно собрать простое и эффективное устройство с регулированием оборотов вращения однофазных электродвигателей с помощью тиристоров.

Регулятор скорости асинхронного двигателя на микроконтроллере

  • Версия для печати
Читать еще:  Двигатель внезапно останавливается причины и неисправности

Регулятор скорости асинхронного двигателя на микроконтроллере

Сообщение #1 neoblack » 05 авг 2020, 23:20

Здравствуйте, не может никто подкинуть схему (желательно очень попроще) регулятора скорости асинхронного двигателя 60 ватт с таходатчиком? Пойдет и на анализе тока без тахо, главное чтобы поддерживал скорость на минимуме оборотов и обороты можна было регулировать с помоoью микроконтроллера ардуино, stm32. например через оптопару.
Просто пробовал схему с переменным реизистором на U2010B чето вообще не смог завести нормально, крутиться на максимальных оборотах еле-еле, даже не дошел городить схему управления контроллера.

Регулирует нормально US-52 регулятор, но там слишком много всякой електроники

Регулятор скорости асинхронного двигателя на микроконтроллере

Сообщение #2 AnSm » 05 авг 2020, 23:30

Регулятор скорости асинхронного двигателя на микроконтроллере

Сообщение #3 neoblack » 05 авг 2020, 23:51

US52 вот его схема внизу. Слишком сложна для повторения. Работает прекрасно во всем положении регулятора, регулируются обороты асинхронника от нуля до максимума. Подключен таходатчик, даже на минимуме не могу затормозить движок рукой. Простым открывание симистора регулируются обороты. Внизу фото регулятора, схема, осциллограмма открывания симистора. Можна сделать такое же попроще и с контролем регулирования скорости контроллером?

Отправлено спустя 5 минут 1 секунду:
Вот двигатель какой. И осциллограмма открывания симистора на контроллере -стандартный диммер с включением симистора и отключением его при переходе через ноль (движок работает очень хреново, очень малая регулировка скорости и вот выставил обороты небольшие, бац движое резко ускоряеться и выходит на максимум).
Чето вообще не могу понять как можна сделать вот такие острые пики отключения симистора, как на регуляторе первая картинка.

Регулятор скорости асинхронного двигателя на микроконтроллере

Сообщение #4 T-Duke » 06 авг 2020, 19:38

Вот ни разу не поверю, что асинхронник вменяемо регулируется этой схемой. Может Вы спутали коллекторный двигатель с асинхронным? Чтобы регулировать асинхронный двигатель, нужно регулировать частоту переменного напряжения, питающего двигатель.
Для регулировки асинхронного привода используются инверторы. Там сетевое напряжение выпрямляется в постоянное, от него питается мост инвертора. Инвертор в свою очередь превращает постоянное напряжение в переменное, но уже регулируемой частоты. Фазоимпульсный регулятор не меняет частоту напряжения питающего двигатель, он только регулирует количество энергии передаваемой в нагрузку за полупериод сетевой синусоиды. Регулировать нагреватель выйдет. Регулировать асинхронник нет.

На фото показан однофазный асинхронник. Чтобы его нормально регулировать, нужно собирать специальный двухфазный инвертор, и выбрасывать конденсатор. А тот фазоимпульсный регулятор что на фото, не пригоден для регулировки асинхронного привода. Нужны гранаты другой системы.

Регулятор скорости асинхронного двигателя на микроконтроллере

Сообщение #5 neoblack » 06 авг 2020, 22:12

Читать еще:  Виды неисправности асинхронных двигателей

Вот ссылка на видео как регулирует обороты. И схема внутри что я дал, могу вскрыть и показать. (да там редуктор, потому и макс скорость такая)
https://photos.app.goo.gl/2dbLNLvK2yedbrAX9

И на осциллограмме вот конкретно импульсы что идут на него

Отправлено спустя 3 минуты 12 секунд:
Да и вот еще одна схема для регулировки оборотов асинхронника, тот же симисторв вкл и выкл, и никаких извращений не нужно. Просто сложные чуть схемы. Мне бы с помощью контроллера как-то

Регулятор скорости асинхронного двигателя на микроконтроллере

Сообщение #6 AnSm » 06 авг 2020, 22:34

Регулятор скорости асинхронного двигателя на микроконтроллере

Сообщение #7 neoblack » 06 авг 2020, 22:46

И как объяснить регулировку оборотов асинхронника на видео? Чудеса?

И на схеме не увидели движок с кондером? и пусковую обмотку тоже не видно? там возле симистора?

Регулятор скорости асинхронного двигателя на микроконтроллере

Сообщение #8 AnSm » 06 авг 2020, 23:10

А кто вам сказал, что там асинхронник? По всем ссылкам, кроме одной, двигатель 5i60rgu стредуктором или без, является регулируемым однофазным двигателем с изменением оборотов от 90 до 1400 с не большим. Что прямо говорит о коллекторном двигателе. Лишь в одном месте не грамотные продаваны, написали что двигатель аснхронный. Ваша ссылка говорит подробно о том же, что я вам и пояснял. Название Однофазный говорит лишь о том, что двигатель питается от однофазной сети, а не о том, что двигатель асинхронный. По регулировке на видео явно коллекторный двигатель.

Отправлено спустя 10 минут 53 секунды:
Поймите, если бы было все так просто с регулировкой скорости асинхронников, никто бы и не стал изобретать частотные преобразователи.

Регулятор скорости асинхронного двигателя на микроконтроллере

Сообщение #9 anker33333 » 07 авг 2020, 12:22

это скорее всего 2-х обмоточный асинхронный с конденсатором
переключением кондёра с одной обмотки на другую меняют направление вращения ( релюхой внутри преобразователя или вовсе перепайкой проводов)
инвертора достаточно и однофазного
но при отсутствии вменяемых требований по моменту и вообще по стабильности работы и так как есть сойдёт , на обратной связи там даже не энкодер а тахогенератор у нас вроде
похожие привода стоят у нас на маркираторных машинах на транспортёрчиках
регулирование -как из ж*пы -ну в смысле непоймикак , но лазер или струйная головка сама отследит когда и где маркировать , там где нужна точность давно выкинули эти привода в помойку и заменили на
3-х фазные инвертора с обычными асинхронниками

Отправлено спустя 5 минут 58 секунд:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector