Корзина:
с 9:00 до 19:00
Режим работы: Пн-Пт
+7 (495) 120-03-90
zakaz@plc.ru

Как регулируется скорость работы асинхронных двигателей?

19.01.2015

Использование асинхронных двигателей пользуется чрезвычайно широким распространением в области промышленности на протяжении нескольких десятилетий, но при этом единственным недостатком такого оборудования по-прежнему остается отсутствие возможности обеспечения контроля над скоростью штатными методами, вследствие чего помимо самого оборудования нужно покупать также дополнительные устройства, предназначенные для регулировки частоты и скорости работы двигателя.

асинхронный электродвигательПри этом среди наиболее популярных способов регулирования следует отметить следующие:

· Изменение напряжения на обмотке статора;

· Изменение дополнительного сопротивления роторной цепи;

· Переключение числа полюсных пар;

· Изменение частоты напряжения.

Использование резисторов в роторной цепи

Использование резисторов в роторной цепи обеспечивает снижение частоты вращения ротора и увеличение мощностных потерь посредством увеличения скольжения. Таким образом, при увеличении сопротивления в роторной цепи при одинаковом моменте частота вращения двигательного вала снижается.

Жесткость механических параметров существенно уменьшается параллельно снижению частоты вращения, что создает определенные ограничения в диапазоне регулирования. Единственным, но при этом существенным недостатком данного метода следует назвать то, что он предусматривает наличие заметных потерь энергии пропорционально скольжению, а также возможность использования такого регулирования исключительно в двигателях с фазным ротором.

Изменение напряжения на статоре

Регулировка напряжения, которое подводится к обмотке статора, предоставляет возможность корректировки скорости за счет применения предельно простых технических средств и схем регулировки. Для этого между статором электродвигателя и сетью переменного тока со стандартным напряжением устанавливается специализированный регулятор напряжения.

В процессе регулировки частоты вращения асинхронных двигателей посредством изменения напряжения на статоре критический момент Мкр асинхронного двигателя также постепенно изменяется пропорционально квадрату напряжения, которое подводится к двигателю.

Если момент сопротивления работающего оборудования превышает значение пускового момента электронного двигателя, то в таком случае устройство не будет вращаться, вследствие чего его запуск должен осуществляться при номинальном напряжении или же вовсе на холостом ходу. Корректировка частоты вращения в короткозамкнутых асинхронных двигателях при помощи данного способа является актуальной исключительно при наличии вентиляторного характера нагрузки, а помимо всего прочего должны использоваться также и специальные электронные двигатели, характеризующиеся повышенным скольжением.

Для того, чтобы обеспечить корректировку напряжения, используются тиристорные регуляторы напряжения и трехфазные автоматические трансформаторы. При этом стоит отметить тот факт, что замкнутая схема управления асинхронным приводом с тиристорным регулятором напряжения обеспечивает возможность корректировки скорости вращения двигателя с повышенным скольжением, и именно такие устройства сегодня наиболее часто используются в различных типах вентиляционных установок.

Изменение частоты питающего напряжения

Принцип частотного способа корректировки скорости вращения асинхронного двигателя основывается на том, что в процессе изменения частоты питающего напряжения можно осуществлять также изменение угловой скорости магнитного поля статора в соответствии с выражением при неизменном числе полюсных пар. При помощи данного способа обеспечивается плавная корректировка скорости в достаточно широком диапазоне в то время, как механические характеристики будут отличаться повышенной жесткостью.

Для того, чтобы добиться предельно высоких энергетических показателей работы асинхронных двигателя, одновременно с частотой нужно будет также осуществлять изменение подводимого напряжения. Закон изменения напряжения в данном случае будет непосредственно зависеть от характера момента нагрузки, а при поддержке постоянного момента нагрузки напряжение на статоре должно изменяться пропорционально частоте.

В процессе уменьшения частоты критический момент несколько снижается в области малых частот вращения, что обуславливается увеличением влияния активного сопротивления обмоток статора при наличии снижения также частоты напряжения. За счет использования частотного регулирования скорости асинхронного двигателя изменение частоты осуществляется в достаточно широком диапазоне, вследствие чего именно частотный способ сегодня и считается наиболее перспективным для корректировки работы асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Какие-либо потери мощности в данном случае сводятся к минимуму, так как минимизируются также и потери скольжения.

Преимущественное большинство современных моделей частотных преобразователей основывает свою работу на схеме двойного преобразования и составляются из нескольких основных частей:

· Звено постоянного тока;

· Силовой импульсный инвертор;

· Система управления.

Звено постоянного тока представляет собой фильтр и неуправляемый выпрямитель, и предназначается для того, чтобы переменное напряжение питающие сети преобразовать в напряжение постоянного тока.

Силовой импульсный инвертор включает в себя шесть транзисторных ключей. Все обмотки двигателя через соответствующие ключи подключаются к отрицательному и положительному выводам выпрямителя, при этом посредством инвертора осуществляется преобразование выпрямленного напряжения в трехфазное переменное с нужной амплитудой и частотой.

Выходные каскады инвертора используют вместо ключей специализированные IGBT-транзисторы. В сравнении с привычными тиристорами такие устройства отличаются более высокой частотой переключения, за счет чего выходной сигнал синусоидальной формы вырабатывается с минимальными искажениями. Регулировка выходной частоты, а также выходного напряжения осуществляется посредством применения высокочастотной широтно-импульсной модуляции.

Переключение количества полюсных пар

Использование специализированных многоскоростных асинхронных двигателей обеспечивает ступенчатую регулировку скорости. При изменении количества полюсных пар обеспечиваются механические характеристики, отличающиеся различной частотой вращения магнитного поля статоры. При этом переключение от одной характеристики к другой при корректировки частоты осуществляется ступенчатым образом.

Существует всего два способа изменения количества полюсных пар. Первый способ предусматривает укладку двух обмоток в пазы статоры с разным количеством полюсов. При корректировке скорости к сети подключается одна обмотка, а во втором случае обмотки каждой фазы составляются из двух частей, соединяющихся последовательно или же параллельно. При этом количество полюсных пар изменяется ровно в два раза.

Данный способ изменения скорости отличается своей экономичностью, а также жесткостью механических характеристик, но при этом при его внедрении присутствует также и весомый недостаток – это ступенчатый характер корректировки частоты вращения асинхронного двигателя.

Компания Plc.ru предлагает целый комплекс различных моделей преобразователей частоты, при помощи которых обеспечивается предельно эффективная регулировка работы асинхронных двигателей и обеспечивается максимальная экономичность и производительность этих агрегатов.

Назад к списку новостей