Regulace otáček asynchronního motoru

Na základě toho můžeme usoudit, že rychlost krevního tlaku lze upravit změnou skluzu, frekvence a počtu pólových párů.

Podívejme se na hlavní způsoby úpravy.

Řízení otáček změnou aktivního odporu v obvodu rotoru

Tato metoda řízení rychlosti je použitelná pro motory s vinutým rotorem. V tomto případě je k obvodu vinutí rotoru připojen reostat, který může postupně zvyšovat odpor. Se zvyšujícím se odporem se zvyšuje prokluz motoru a klesá rychlost. Tím je zajištěno, že rychlost je nastavena směrem dolů od přirozené charakteristiky.

Nevýhodou tohoto způsobu je, že je neekonomický, protože s narůstajícím skluzem rostou ztráty v rotorovém okruhu a tím klesá účinnost motoru. Navíc se mechanické vlastnosti motoru stávají plošší a měkčí, díky čemuž malá změna zátěžového momentu na hřídeli způsobí velkou změnu rychlosti otáčení.

Regulace otáček tímto způsobem není efektivní, ale přesto se používá u motorů s vinutým rotorem.

Regulace otáček motoru změnou napájecího napětí

Tento způsob řízení lze realizovat připojením autotransformátoru k obvodu před stator za napájecí vodiče. Současně, pokud snížíte napětí na výstupu autotransformátoru, motor bude pracovat se sníženým napětím. To povede ke snížení otáček motoru při konstantním zatěžovacím momentu a také ke snížení přetížitelnosti motoru. To je způsobeno tím, že při poklesu napájecího napětí se maximální točivý moment motoru sníží o faktor čtverce. Navíc tento moment klesá rychleji než proud v rotorovém okruhu, což znamená, že se také zvyšují ztráty s následným zahříváním motoru.

Způsob regulace změnou napětí je možný pouze směrem dolů od přirozené charakteristiky, protože není možné zvýšit napětí nad jmenovité napětí, protože to může vést k velkým ztrátám v motoru, přehřátí a poruchám.

Kromě autotransformátoru můžete použít tyristorový regulátor napětí.

Regulace rychlosti změnou frekvence napájení <strong><br /></strong>

Při tomto způsobu řízení je k motoru připojen frekvenční měnič (FC). Nejčastěji se jedná o tyristorový frekvenční měnič. Regulace rychlosti se provádí změnou frekvence napětí f, protože v tomto případě ovlivňuje synchronní rychlost otáčení motoru.

S klesající frekvencí napětí klesá přetížitelnost motoru, aby se tomu zabránilo, je nutné zvýšit hodnotu napětí U₁. Hodnota, o kterou je potřeba zvýšit, závisí na jednotce. Pokud se regulace provádí s konstantním zatěžovacím momentem na hřídeli, pak se napětí musí měnit úměrně změně frekvence (se snižující se rychlostí). Při zvyšování otáček by se to nemělo dělat, napětí by mělo zůstat na jmenovité hodnotě, jinak může dojít k poškození motoru.

Pokud se regulace otáček provádí s konstantním výkonem motoru (například u obráběcích strojů), pak změna napětí U₁ musí být provedeno v poměru k druhé odmocnině změny frekvence f₁.

Při regulaci instalací s charakteristikou ventilátoru je nutné změnit napájecí napětí U₁ úměrná druhé mocnině změny frekvence f₁.

Regulace změnou frekvence je nejpřijatelnější možností pro asynchronní motory, protože poskytuje řízení otáček v širokém rozsahu, bez výrazných ztrát a snížení přetížitelnosti motoru.

Regulace rychlosti krevního tlaku změnou počtu pólových párů

Tento způsob řízení je možný pouze u víceotáčkových asynchronních motorů s rotorem nakrátko, protože počet pólů tohoto rotoru je vždy roven počtu pólů statoru.

V souladu s výše uvedeným vzorcem lze rychlost motoru upravit změnou počtu pólových párů. Navíc ke změně rychlosti dochází v krocích, protože počet pólů nabývá pouze určitých hodnot – 1,2,3,4,5.

Změna počtu pólů se dosahuje přepínáním skupin cívek statorového vinutí. V tomto případě jsou cívky připojeny pomocí různých schémat zapojení, například „hvězda-hvězda“ nebo „hvězda-dvojitá hvězda“. První schéma zapojení udává změnu počtu pólů v poměru 2:1. To zajišťuje konstantní výkon motoru při přepínání. Druhý obvod mění počet pólů ve stejném poměru, ale zároveň poskytuje konstantní moment motoru.

Použití tohoto způsobu regulace je odůvodněno zachováním účinnosti a účiníku při spínání. Nevýhodou je složitější a zvětšená konstrukce motoru a také zvýšení jeho nákladů.

Asynchronní střídavé motory jsou nejpoužívanějšími elektromotory absolutně ve všech ekonomických odvětvích. Mezi jejich přednosti patří konstrukční jednoduchost a nízká cena. Regulace otáček asynchronního motoru má v tomto případě nemalý význam. Existující metody jsou uvedeny níže.

Podle blokového schématu lze otáčky elektromotoru řídit ve dvou směrech, tedy změnou veličin:

1. rychlost elektromagnetického pole statoru;
2. prokluz motoru.

První možnost korekce, používaná u modelů s rotorem nakrátko, se provádí změnou:

• frekvence,
• počet párů pólů,
• Napětí.

Druhá možnost, používaná pro modifikaci s vinutým rotorem, je založena na:

• změna napájecího napětí;
• připojení odporového prvku k obvodu rotoru;
• použití ventilové kaskády;
• použití duálního napájení.

Díky vývoji technologie přeměny výkonu se v současnosti ve velkém vyrábějí všechny druhy frekvenčních měničů, což předurčilo aktivní použití frekvenčních měničů. Podívejme se na nejběžnější metody.

Regulace frekvence

Ještě před deseti lety byl v obchodním řetězci malý počet regulátorů rychlosti ED. Důvodem bylo to, že ještě nebyly vyrobeny levné vysokonapěťové výkonové tranzistory a moduly.

Frekvenční převod je dnes nejběžnější metodou regulace otáček motorů. Třífázové frekvenční měniče jsou vytvořeny pro řízení 3fázových elektromotorů.

Jednofázové motory jsou řízeny:

• speciální jednofázové frekvenční měniče;
• 3-fázové frekvenční měniče s eliminací kondenzátoru.

Schémata regulátorů otáček pro asynchronní motory

U motorů používaných pro každodenní použití můžete snadno provést potřebné výpočty a sestavit zařízení na polovodičovém čipu vlastníma rukama. Níže je uveden příklad obvodu ovladače motoru. Toto schéma umožňuje řídit parametry pohonného systému, udržovat náklady na údržbu a snížit spotřebu elektrické energie na polovinu.

Schéma EM regulátoru otáček pro každodenní potřeby je značně zjednodušeno, pokud je použit tzv. triak.

Rychlost otáčení motoru je regulována pomocí potenciometru, který určuje fázi vstupního impulsního signálu, který otevírá triak. Obrázek ukazuje, že dva tyristory zapojené paralelně zády k sobě jsou použity jako spínače. Tyristorový regulátor otáček ED 220 V se často používá k regulaci zátěží, jako jsou stmívače, ventilátory a topná zařízení. Technické ukazatele a provozní účinnost pohonného zařízení závisí na rychlosti otáčení asynchronního motoru.

Závěr

Technologický trh dnes nabízí širokou škálu regulátorů a frekvenčních měničů pro asynchronní střídavé motory.

Řízení způsobu změny frekvence v tuto chvíli je nejoptimálnější metodou, protože umožňuje plynule regulovat rychlost asynchronního motoru v širokém rozsahu, bez významných ztrát a snížení schopností přetížení.

Na základě výpočtů však můžete nezávisle sestavit jednoduché a efektivní zařízení pro regulaci rychlosti otáčení jednofázových elektromotorů pomocí tyristorů.