Регулировка скорости однофазного двигателя: Регулировка скорости однофазного двигателя

Регулировка скорости однофазного двигателя

Содержание

• 1 Проводим регулирование скорости однофазного электродвигателя
  • 1.1 Основные виды регулирования 
    • 1.1.1 Регулирование с применением напряжения 
    • 1.1.2 Автотрансформаторное 
    • 1.1.3 Тиристор 
  • 1.2 Частотное регулирование 
    • 1.2.1 Применение частотных преобразователей 
    • 1.2.2 Общие параметры частотника 
    • 1.2.3 Пример схемы подключения 

Однофазные двигатели, несмотря на сравнительную простоту, также нуждаются в точной регулировке. На сегодняшний день существует сразу несколько методов для осуществления этого, в статье мы рассмотрим наиболее эффективные. Способы доступные каждому, ведь характеризуются простотой и низкой стоимостью. 

 

Однофазный мотор и преобразователь

Однофазные силовые агрегаты, как и трехфазные, в большинстве случаев представлены асинхронными модификациями, что обусловливается выгодами от использования. В основе такого устройства – оперативная обратная связь между вращающимся магнитным полем статора и токами, которые наводятся ним же в роторе агрегата. Когда показатели частот вращения разные, тогда и возникает момент вращения. Именно он лежит в основе регулирования скорости оборотов асинхронного двигателя. Далее мы рассмотрим ключевые методики регулирования, каждая из которых выгодна по-своему. 

Питание силовых агрегатов осуществляется от обыкновенной сети бытового назначения на 220в переменного напряжения.  Это и обусловливает относительную простоту конструкции приборов и, соответственно, их регулирования. Как правило, такие устройства подразумевают наличие сразу двух или более обмоток – непосредственно рабочую и осуществляющую сдвигание фаз. Первая получает питание напрямую, а вторая – посредством конденсатора, сдвигающего фазу на угол 90 градусов. Это и создает магнитное поле, находящееся в постоянном вращении.  

Основные виды регулирования 

Самыми простыми являются механические методы изменения скорости вращений:

• редукторы;
• муфты;
• трансмиссии шестеренчатой конструкции.

Данные варианты все реже применяются в современном оборудовании, поэтому детально рассматривать их нет необходимости. Также довольно редким методом является изменение числа полюсов в обмотке. 

Одними из простых и активно применяемых способов являются такие:

• путем изменения напряжения питания мотора;
• вариацией частот питающего напряжения.

Регулирование с применением напряжения 

Управление скоростью с помощью данного метода подразумевает изменения показателя скольжения двигателя. Он представляет собой разницу между скоростью оборотов поля магнитов, которые генерируются стационарным статором двигателя и непосредственно ротором. Формула имеет такой вид:

S = (n1 – n2)/n2

n1 – скорость оборотов магнитного поля;

n2 – скорость оборотов ротора. 

В процессе генерируется уже знакомая энергия скольжения, которая способствует нагреву обмоток мотора. 

Способ отличается малым диапазоном возможных регулировок, примерно 2 к 1, а также реализуется только по направлению «вниз», путем снижения напряжения питания. Такой метод желательно применять для регулирования оборотов двигателей с повышенной мощностью. Но, особенности способа не мешают его использованию и для моторов малых мощностей с вентиляторными нагрузками. Схемы регуляторов также реализуются самые разные.

Автотрансформаторное 

Схема данного типа включает основной компонент регулировки – автотрансформатор. Конструктивно это – обыкновенный трансформатор, включающий одну обмотку и отводы от части витков. Гальваническая развязка от сети отсутствует, благодаря чему удается экономить, ведь вторичной обмотки также нет.  

Автотрансформаторное регулирование напряжения

 

Как можно видеть, трансформатор здесь обозначен как Т1, переключатель – SW1, а электродвигатель – М1. Именно через переключатель отводы с разными показателями напряжения подаются на мотор. В результате получается ступенчатая регулировка, которая в процессе работы применяется не более пяти регулировочных ступеней. 

К сильным сторонам схемы относят:

• выходное напряжение получается в форме чистой синусоиды, без каких-либо искажений;
• высокая перегрузочная способность автотрансформатора.

Из недостатков стоит выделить:

• большой вес и размеры трансформатора, которые напрямую зависят от уровня мощности нагрузочного агрегата;
• несовершенный метод регулирования напряжением. 

Тиристор 

Регулятор тиристорного типа применяет схему, в которую включены два тиристора, работающие встречно-параллельным способом. Тип напряжения переменный, благодаря чему каждый отдельный тиристор пропускает свой объем (полуволну) напряжения. Кроме вышеуказанных двух элементов может использоваться один симистор. 

Тиристорный регулятор оборотов двигателя

При помощи этой схемы получается точно регулировать момент открытия и закрытия тиристорных компонентов по отношению к фазовым переходам через нулевой уровень. Таким образом, в конце или вначале волны напряжения отделяется участок. Эта особенность позволяет изменять среднеквадратичное значение показателя напряжения. 

Особо эффективной схема является для контроля активной нагрузки, реализуется в системах с лампами накаливания и разноплановых нагревательных приборах.

 

Чтобы осуществить регулирование работы двигателей, такие детали модернизируют, из-за особенностей, характерных для индуктивной нагрузки. Меры модификации подразумевают:

• монтаж защитных цепей LRC, которые отвечают за защиту силовых ключей. Сюда входят конденсаторы, резисторы и др.;
• добавление корректировочных конденсаторов на выходе для определения формы волн напряжения;
• ограничение минимальных мощностей регулировки напряжения с целью стопроцентного запуска двигателя;
• применение тиристоров с показателями токов, которые в несколько раз выше уровней самого мотора.

Преимущества такого регулирования:

• низкая цена;
• компактность габаритов и легкий вес.

Недостатки:

• возможность использования с однофазными двигателями только небольших мощностей;
• работа характеризуется шумностью, наличием рывков и треска;
• попадание постоянного напряжения на мотор из-за тиристоров;
• регулировка напряжением.  

Тиристор

Частотное регулирование 

Данная технология сравнительно недавно получила распространение, благодаря доступности модулей (в частности IGBT) и высоковольтных транзисторов. Частотное преобразование на сегодняшний день – один из ключевых способов регулировки не только мощности, но и производительности, скорости приборов и приводных механизмов в основе с электродвигателем.

Пример схемы частотника

Однофазные машины управляются такими компонентами:

• преобразователями частоты на одну фазу;
• ПЧ на три фазы без конденсатора. 

Далее мы рассмотрим особенности «частотников», которые применяются для однофазной регулировки. 

Применение частотных преобразователей 

Чтобы обеспечить стабильный запуск и дальнейшую работу электрического двигателя применяют специальные алгоритмы, разработанные с учетом особенностей однофазных машин. Регулировать частоту можно также и по направлению вверх, правда, на частотах в строго ограниченном диапазоне. Это обусловливается конденсатором, установленным в цепи обмотки сдвигания фаз. Сопротивление устройства определяется частотой тока. При помощи формулы это выражается так:

Хс = 1/2пfC,

где f – частота тока;

С – объем конденсатора. 

Преимущества такого метода:

• реализация управления двигателем интеллектуального типа;
• стабильность, позволяющая двигателю бесперебойно работать на протяжении длительных временных промежутков;
• расширенный функционал современных «частотников»;
• управление работой мотора для поддержания характеристик на стабильных уровнях. К таким параметрам относят давление воды, расход воздуха, показатель скорости при изменяющихся нагрузках;
• расширенная защита, как силового агрегата, так и машины, управляемой им;
• наличие входов для датчиков аналогового и цифрового типов;
• разнообразие выходов;
• реализованный интерфейс коммуникации для упрощенного мониторинга и управления;
• скорости – предустановленные;
• наличие стандартного ПИД-регулятора.

Недостатки также есть, но их на порядок меньше:

• ограниченные диапазоны управления частотами;
• высокая цена.

Общие параметры частотника 

Давайте же рассмотрим более подробно устройство частотного преобразователя и тщательнее определим его принцип действия и возможные схемы подключения. 

При помощи преобразователя частоты можно существенно снижать показатели энергопотребления и автоматизировать управленческие процессы оборудования и целого производства. 

Конструкция прибора включает такие основные компоненты:

• выпрямитель;
• конденсатор;
• транзисторы IGBT.

Схема подключения частотника через конденсатор

Все эти компоненты собраны в единый каскад, который отличается своей компактностью. Исходя из особенностей управления выходными характеристиками частот и напряжения, удается достигать высокого уровня энергосбережения.  

Экономические выгоды от регулировки частоты с помощью преобразователя такие:

• поддержка в моторе момента вращения вала на стабильном уровне. Обусловливается это наличием взаимодействия между выходной частотой инверторного преобразователя и частотой оборотов электродвигателя. Это в свою очередь определяет зависимость напряжения и момента вращения на валу мотора. Частотник позволяет самостоятельно регулировать уровни напряжения на выходе, обнаруживая значение напряжения, превышающее норму. Рабочая частота при этом находится на уровне, достаточном для поддержания момента. Преобразователи инверторного типа и векторного управления обладают возможностью поддержки момента вращения на валу двигателя;
• агрегат также отвечает за регулирование действий насосного оборудования. Когда с датчика давления поступает сигнал, преобразователь начинает снижать интенсивность работы и, как следствие – производительность насоса. Когда обороты вращения мотора снижаются, тогда параллельно падает и уровень потребления выходного напряжения. К примеру, потребление воды стандартным насосом обеспечивается 50 герцами промышленной частоты и 400 вольтами напряжения. Исходя из этих данных, можно рассчитать соотношение мощностей потребления.  

 

Снижая частоту до уровня в 40 Герц, соответственно уменьшается и напряжение – до 250В. Это указывает на то, что количество оборотов насоса также падает, а потребление энергии уменьшается приблизительно в 2,56 раза. 

Чтобы повысить энергетическую эффективность от использования частотного преобразователя, необходимо соблюдать такие рекомендации:

• полное соответствие устройством рабочим параметрам однофазного двигателя;
• подбор преобразователя, ориентируясь на тип производственного оборудования, для которого прибор и будет устанавливаться. Например, преобразователь, приобретаемый для управления работой насосов, должен работать в строгом соответствии с программными параметрами для гидравлических или пневматических приложений;
• обеспечение точных настроек параметров регулирования работы, как в автоматическом, так и в ручном режимах;
• реализацию в настройках режима энергосбережения;
• работа с векторным регулированием должна позволять проводить автоматическое настраивание процесса управления силовым агрегатом. 

Частотный преобразователь для однофазных устройств осуществляет грамотное управление электрическими моторами, устанавливаемыми в оборудовании бытового использования. Как правило, такие устройства имеют свои конструктивные особенности:

• в основе – векторное управление. Характерно для большинства моделей;
• обеспечение улучшенных показателей крутящего момента;
• энергосбережение активировано по умолчанию;
• наличие в отдельных модификациях съемного управляющего пульта;
• стандартный контроллер PLC, который является важным компонентом при конструировании приборов сбора и передачи информации, а также для приспособлений телеметрии. Элемент соединяет в одну сеть устройства, которые в процессе работы применяют разные протоколы передачи данных и связные интерфейсы;
• ПИД-регулировка, с помощью которой реализуется контроль и регулирование температурных показателей и других технологических процессов;
• автоматическое регулирование напряжения на выходе.  

Пример схемы подключения 

Давайте же рассмотрим схему присоединения однофазного преобразователя к аналогичному двигателю, без использования конденсатора. 

Здесь выходное напряжение на каждой из фаз равняется выходному показателю частотного преобразователя. Проще говоря, на выходе мы будем иметь сразу 3 линии напряжения, каждая из которых с номинальным значением в 220 вольт. Для обеспечения старта применяется только пусковая обмотка. 

Конденсатор не имеет ресурса для обеспечения равномерного фазового сдвига. Чтобы исключить его из схемы нужно:

• удалить стартерный конденсатор С1;
• выводные обмотки подключить к точкам выхода напряжения преобразователя;
• точка А соединяется с СА, В с СВ и т. д.;
• для обеспечения реверса (обратной проводки) нужно В подключить к СА, А к СВ, а W к CC. 

Данная схема является самой распространенной, благодаря простоте реализации и гибкости, которая обеспечивает возможность повторного подключения. Мотор на 1 фазу регулируется просто, без потерь мощности и обеспечивая экономное потребление энергии.

 

Регулятор оборотов с обратной связью по скорости , токовой отсечкой и плавным запуском для универсального коллекторного двигателя.

Благодаря надежности и простоте конструкции асинхронные двигатели (АД) получили широкое распространение. В большинстве станков, промышленном и бытовом оборудовании применяются электродвигатели такого типа. Изменение скорости вращения АД производится механически (дополнительной нагрузкой на валу, балластом, передаточными механизмами, редукторами и т.д.) или электрическими способами. Электрическое регулирование более сложное, но и гораздо более удобное и универсальное.

Для многих агрегатов применяется именно электрическое управление. Оно обеспечивает точное и плавное регулирование пуска и работы двигателя. Электрическое управление производится за счет:

• изменения частоты тока;
• силы тока;
• уровня напряжения.

В этой статье мы рассмотрим популярные способы, как может осуществляться регулировка оборотов асинхронного двигателя на 220 и 380В.

Изменение скорости АД с короткозамкнутым ротором

Существует несколько способов:

1. Управление вращением за счет изменения электромагнитного поля статора: частотное регулирование и изменение числа пар полюсов.

1. Изменение скольжения электромотора за счет уменьшения или увеличения напряжения (может применяться для АД с фазным ротором).

Частотное регулирование

В данном случае регулировка производится с помощью подключенного к двигателю устройства для преобразования частоты. Для этого применяются мощные тиристорные преобразователи. Процесс частотного регулирования можно рассмотреть на примере формулы ЭДС трансформатора:

U1=4,44w1k1fΦ

Данное выражение означает, что для сохранения постоянного магнитного потока, означающего сохранение перегрузочной способности электромотора, следует одновременно с преобразованием частоты корректировать и уровень питающего напряжения. Если сохраняется выражение, вычисленное по формуле:

U1/f1=U’1/f’1

то это означает, что критический момент не изменен. А механические характеристики соответствуют рисунку ниже, если вы не понимаете, что значат эти характеристики, то в этом случае регулировка происходит без потери мощности и момента.

Достоинствами данного метода являются:

• плавное регулирование;
• изменение скорости вращения ротора в большую и меньшую сторону;
• жесткие механические характеристики;
• экономичность.

Недостаток один — необходимость в частотном преобразователе, т.е. увеличение стоимости механизма. К слову, на современном рынке представлены модели с однофазным и трёхфазным входом, стоимость которых при мощности 2-3 кВт лежит в диапазоне 100-150 долларов, что не слишком дорого для полноценной регулировки привода станков в частной мастерской.

Переключение числа пар полюсов

Данный метод применяется для многоскоростных двигателей со сложной обмоткой, позволяющей изменять число пар ее полюсов. Самое широкое применение получили двухскоростные, трехскоростные и четырехскоростные АД. Принцип регулировки проще всего рассмотреть на основе двухскоростного АД. В такой машине обмотка каждой фазы состоит из двух полуобмоток. Скорость вращения изменяется при подключении их последовательно или параллельно.

В четырехскоростном электродвигателе обмотка выполнена в виде двух независимых друг от друга частей. При изменении числа пар полюсов первой обмотки производится изменение скорости работы электромотора с 3000 до 1500 оборотов в минуту. При помощи второй обмотки производится регулировка вращения 1000 и 500 оборотов в минуту.

При изменении числа пар полюсов происходит и изменение критического момента. Для его сохранения неизменным, требуется одновременно с изменением числа пар полюсов регулировать и питающее напряжение, например, переключением схемы звезда-треугольник и их вариациями.

Достоинства данного метода:

• жесткие механические характеристики двигателя;
• высокий КПД.

Недостатки:

• ступенчатая регулировка;
• большой вес и габаритные размеры;
• высокая стоимость электромотора.

Принцип работы регулятора оборотов

Регулятор оборотов представляет собой устройство, состоящее из следующих трех основных подсистем:

1. Двигателя переменного тока;
2. Главного контроллера привода;
3. Привода и дополнительных деталей.

Когда двигатель переменного тока запускается на полную мощность, происходит передача тока с полной мощностью нагрузки, такое повторяется 7-8 раз. Этот ток сгибает обмотки двигателя и вырабатывает тепло, которое будет выделяться продолжительное время. Это может значительно снизить долговечность двигателя. Иными словами, преобразователь – это своеобразный ступенчатый инвертор, который обеспечивает двойное преобразование энергии.

Фото – схема регулятора для коллекторного двигателя

В зависимости от входящего напряжения, частотный регулятор числа оборотов трехфазного или однофазного электродвигателя, происходит выпрямление тока 220 или 380 вольт. Это действие осуществляется при помощи выпрямляющего диода, который расположен на входе энергии. Далее ток проходит фильтрацию при помощи конденсаторов. Далее формируется ШИМ, за это отвечает электросхема. Теперь обмотки асинхронного электродвигателя готовы к передаче импульсного сигнала и их интеграции к нужной синусоиде. Даже у микроэлектродвигателя эти сигналы выдаются, в прямом смысле слова, пачками.

Как выбрать регулятор

Существует несколько характеристик, по которым нужно выбирать регулятор оборотов для автомобиля, станочного электродвигателя, бытовых нужд:

1. Тип управления. Для коллекторного электродвигателя бывают регуляторы с векторной или скалярной системой управления. Первые чаще применяются, но вторые считаются более надежными;
2. Мощность. Это один из самых важных факторов для выбора электрического преобразователя частот. Нужно подбирать частотник с мощностью, которая соответствует максимально допустимой на предохраняемом приборе. Но для низковольтного двигатель лучше подобрать регулятор мощнее, чем допустимая величина Ватт;
3. Напряжение. Естественно, здесь все индивидуально, но по возможности нужно купить регулятор оборотов для электродвигателя, у которого принципиальная схема имеет широкий диапазон допустимых напряжений;
4. Диапазон частот. Преобразование частоты – это основная задача данного прибора, поэтому старайтесь выбрать модель, которая будет максимально соответствовать Вашим потребностям. Скажем, для ручного фрезера будет достаточно 1000 Герц;
5. По прочим характеристикам. Это срок гарантии, количество входов, размер (для настольных станков и ручных инструментов есть специальная приставка).

Хорошо себя зарекомендовали приборы марки Sinus, E-Sky и Pic.

При этом также нужно понимать, что есть так называемый универсальный регулятор вращения. Это частотный преобразователь для бесколлекторных двигателей.

Фото – схема регулятора для бесколлекторных двигателей

В данной схеме есть две части – одна логическая, где на микросхеме расположен микроконтроллер, а вторая – силовая. В основном такая электрическая схема используется для мощного электрического двигателя.

Читать также: Какой домкрат лучше подкатной или бутылочный

Видео: регулятор оборотов электродвигателя с ШИро V2

Способы управления скоростью АД с фазным ротором

Изменение скорости вращения АД с фазным ротором производится путем изменения скольжения. Рассмотрим основные варианты и способы.

Изменение питающего напряжения

Этот способ также применяется для АД с КЗ ротором. Асинхронный двигатель подключается через автотрансформатор или ЛАТР. Если уменьшать напряжение питания, частота вращения двигателя снизится.

Но такой режим уменьшает перегрузочную способность двигателя. Этот способ применяется для регулирования в пределах напряжения не выше номинального, так как увеличение номинального напряжения приведет к выходу электродвигателя из строя.

Активное сопротивление в цепи ротора

При использовании данного метода в цепь ротора подключается реостат или набор постоянных резисторов большой мощности. Данное устройство предназначено для плавного увеличения сопротивления.

Скольжение растет пропорционально увеличению сопротивления, а скорость вращения вала электромотора при этом снижается.

Достоинства:

• большой диапазон регулирования в сторону понижения скорости вращения.

Недостатки:

• снижение КПД;
• увеличение потерь;
• ухудшение механических характеристик.

Асинхронный вентильный каскад и машины двойного питания

Изменение скорости работы асинхронных электромоторов в данных случаях выполняется путем изменения скольжения. При этом скорость вращения электромагнитного поля неизменна. Напряжение подается напрямую на обмотки статора. Регулировка происходит за счет использования мощности скольжения, которая трансформируется в цепь ротора, и образует добавочную ЭДС. Такие методы используются только в специальных машинах и крупных промышленных устройствах.

Как сделать самодельный регулятор оборотов двигателя

Можно сделать простой симисторный регулятор оборотов электродвигателя, его схема представлена ниже, а цена состоит только из деталей, продающихся в любом магазине электротехники.

Для работы нам понадобится мощный симистор типа BT138-600, её советует журнал радиотехники.

Фото – схема регулятора оборотов своими руками

В описанной схеме, обороты будут регулироваться при помощи потенциометра P1. Параметром P1 определяется фаза входящего импульсного сигнала, который в свою очередь открывает симистор. Такая схема может применяться как в полевом хозяйстве, так и в домашнем. Можно использовать данный регулятор для швейных машинок, вентиляторов, настольных сверлильных станков.

Принцип работы прост: в момент, когда двигатель немного затормаживается, его индуктивность падает, и это увеличивает напряжение в R2-P1 и C3, то в свою очередь влечет более продолжительное открытие симистора.

Тиристорный регулятор с обратной связью работает немного по-другому. Он обеспечивает обратный ход энергии в энергетическую систему, что является очень экономным и выгодным. Данный электронный прибор подразумевает включение в электрическую схемы мощного тиристора. Его схема выглядит вот так:

Здесь для подачи постоянного тока и выпрямления требуется генератор управляющего сигнала, усилитель, тиристор, цепь стабилизации оборотов.

Практически во всех бытовых приборах и электроинструментах используется коллекторныйдвигатель. В более новых моделях болгарок, шуруповертов, ручных фрезеров, пылесосов, миксеров и других присутствует регулировка оборотов двигателя, но в более поздних моделях такой функции нет. Такими инструментами и бытовыми приборами не всегда удобно работать, и поэтому существуют регуляторы оборотов с поддержанием мощности.

Плавный пуск асинхронных электродвигателей

АД кроме безусловных преимуществ, обладают существенными недостатками. Это рывок на старте и большие пусковые токи, в 7 раз превышающие номинальные. Для мягкого старта электродвигателя используются следующие методы:

• переключение обмоток по схеме звезда – треугольник;
• включение электродвигателя через автотрансформатор;
• использование специализированных устройств для плавного пуска.

В большинстве частотных регуляторов есть функция плавного пуска двигателя. Это не только снижает пусковые токи, но и уменьшает нагрузки на исполнительные механизмы. Поэтому регулирование частоты и плавный пуск довольно сильно связаны между собой.

Устройство коллекторного двигателя

Коллекторный электродвигатель состоит из статора и ротора. Ротором называется часть, которая

вращается, а статор является неподвижным. Еще одной составляющей электродвигателя являются графитовые щетки, по которым ток течет к якорю. В зависимости от комплектации могут присутствовать датчики Холла, которые дают возможность плавного запуска и регулировки оборотов. Чем выше подаваемое напряжение, тем выше обороты. Этот тип может работать как от переменного, так и от постоянного тока.

По классификации коллекторные двигатели можно разделить на те, что работают от переменного и от постоянного тока. Их также можно разделить по типу возбуждения обмотки: двигатели с параллельным, последовательным и смешанным (параллельно-последовательным) возбуждением.

Производители контроллеров

Лидером в производстве профессиональных контроллеров для спортсменов является, конечно же Schulze Electronik – на этих контроллерах летает, плавает и ездит большинство спортсменов. Однако это и самые дорогие контроллеры.

Далее в списке популярности стоит Castle Creations – сравнительно молодая фирма (основана в 1997г), специализирующаяся исключительно на выпуске регуляторов хода. В Америке она является лидером по количеству продаж.

Также профессиональные, но опять-таки довольно дорогие контроллеры для спортсменов делает немецкая фирма Kontronik.

Продукция чешских фирм MGM Compro (это их контроллеры называются TMM) и Jeti Models (они же делают контроллеры для фирмы Hacker motors) ориентирована в основном на рынок хобби.

Американская фирма Astro Flight, специализирующаяся на выпуске электромоторов для моделизма, также делает контроллеры к своим моторам, однако отдельно от моторов найти их в продаже проблемматично…

При выборе контроллера главный совет — внимательно изучите все характеристики приглянувшейся вам модели. У некоторых фирм, например Jeti models и MGM Compro (TMM), контроллеры на один и тот же ток и напряжение могут быть с разными версиями программного обеспечения и иметь разное число настроек. Если вы планируете использовать литий-полимерные аккумуляторы — контроллер должен иметь соответствующие настройки. При больших токах 60-80А контроллер лучше выбирать с запасом на 10-15А больше.

Регулятор скорости однофазного асинхронного двигателя

Регулятор скорости однофазного асинхронного двигателя

Реклама

1 из 23

Верхняя обрезанная направляющая

Скачать для чтения в автономном режиме фаза асинхронный двигатель с помощью ручки управления, которая обычно используется в приложениях домашней автоматизации. Основным преимуществом этих двигателей является возможность их работы от однофазного источника питания 9.0003

Реклама

Реклама

Реклама

Регулятор скорости однофазного асинхронного двигателя

1. Однофазный асинхронный двигатель Регулятор скорости двигателя
2. http://www.edgefxkits.com/ Введение Однофазный асинхронный двигатель Контроль скорости  Асинхронные двигатели широко используются во многих жилых, промышленных, коммерческих и служебных приложений. Однофазные асинхронные двигатели широко используется в бытовой и промышленной технике. Этот проект предназначен для контролировать скорость однофазного асинхронного двигателя с помощью простого ручка управления, которая обычно используется в приложениях домашней автоматизации. Основным преимуществом этих двигателей является их способность работать от однофазное питание.
3. http://www.edgefxkits.com/ Однофазный асинхронный двигатель Контроль скорости Блок-схема
4. http://www.edgefxkits.com/ Однофазный асинхронный двигатель Контроль скорости Требования к оборудованию  Операционный усилитель  Оптоизоляторы  SCR  Регулятор напряжения  Трансформатор  Диоды  светодиод  Резисторы  Конденсаторы  Лампа
5. http://www.edgefxkits.com/ Однофазный асинхронный двигатель Контроль скорости Типы однофазных асинхронных двигателей  Асинхронный двигатель с расщепленной фазой,  Индуктивный двигатель с конденсаторным пуском,  Конденсатор запускает асинхронный двигатель с конденсатором,  Асинхронный двигатель с экранированными полюсами.
6. http://www.edgefxkits.com/ Однофазный асинхронный двигатель Контроль скорости Источник питания
7. http://www.edgefxkits.com/ Однофазный асинхронный двигатель Контроль скорости О блоке питания  Напряжение питания 230 В перем. тока сначала понижается до 12 В перем. понижающий трансформатор.  Затем он преобразуется в постоянный ток с помощью мостового выпрямителя.  Пульсации переменного тока отфильтровываются с помощью конденсатора и подаются на входной контакт регулятора напряжения 7812.  На выходе этого регулятора мы получаем постоянное напряжение 12 В постоянного тока, которое используется для различных микросхем в этом проекте.
8. http://www.edgefxkits.com/ Однофазный асинхронный двигатель Контроль скорости Индукционный двигатель
9. http://www.edgefxkits.com/ Однофазный асинхронный двигатель Контроль скорости Индукционный двигатель  Однофазная асинхронная машина является наиболее часто используемым двигателем для холодильников, стиральных машин, часов, дрелей, компрессоров, насосов, и так далее.  Статор однофазного двигателя имеет пластинчатый стальной сердечник с двумя обмотки расположены перпендикулярно.  Одна основная обмотка И  Другая — вспомогательная обмотка или пусковая обмотка.
10. http://www.edgefxkits.com/ Однофазный асинхронный двигатель Контроль скорости  Эти «однофазные» двигатели являются действительно двухфазными машинами.  В двигателе используется ротор с короткозамкнутым ротором, который имеет многослойный железный сердечник с слоты.  Алюминиевые стержни запрессованы в пазы и закорочены на обоих концах с кольцом. Индукционный двигатель
11. http://www.edgefxkits.com/ Однофазный асинхронный двигатель Контроль скорости Устройство плавного пуска  Устройство плавного пуска — это еще одна форма пускателя с пониженным напряжением для переменного тока. асинхронные двигатели.  Устройство плавного пуска аналогично первичному сопротивлению или первичному реактивный пускатель в том смысле, что он включен последовательно с питанием двигателя.  Ток в пускателе равен выходному току.  Устройство плавного пуска использует полупроводниковые устройства для управления током. расход и, следовательно, напряжение, подаваемое на двигатель.
12. http://www. edgefxkits.com/ Однофазный асинхронный двигатель Контроль скорости Устройство плавного пуска  Устройства плавного пуска подключаются последовательно с подачей сетевого напряжения на двигатель, или может быть подключен внутри контура треугольника соединенного треугольником двигатель, контролирующий напряжение, подаваемое на каждую обмотку.  Регулирование напряжения достигается с помощью последовательно соединенных полупроводниковых переключателей переменного тока. с одной или несколькими фазами. Эти переключатели включают: а. Триак б. Диод и SCR c. Два SCR
13. http://www.edgefxkits.com/ Однофазный асинхронный двигатель Контроль скорости SCR — контролируемый кремнием Выпрямитель  Кремниевый управляемый выпрямитель (или полупроводниковый управляемый выпрямитель) четырехслойное твердотельное устройство, управляющее протеканием тока.  SCR можно рассматривать как обычный выпрямитель, управляемый стробирующим сигналом.  Это 4-слойное 3-полюсное устройство.  Когда напряжение затвор-катод превышает определенный порог, устройство включается и проводит ток.
14. http://www.edgefxkits.com/ Однофазный асинхронный двигатель Контроль скорости  Работу SCR можно понять с точки зрения пары спаренные биполярные транзисторы.  SCR имеет три состояния: • Режим блокировки в обратном направлении, режим блокировки в прямом направлении и проведение в прямом направлении. режим. SCR — выпрямитель с кремниевым управлением
15. http://www.edgefxkits.com/ Однофазный асинхронный двигатель Контроль скорости компаратор  Операционные усилители и компараторы очень похожи.  Но компаратор выдает логический вывод, указывающий относительные потенциалы на два его входа.  Операционный усилитель усиливает дифференциальное напряжение между двумя входами – и предназначен для постоянного использования в приложениях с замкнутым контуром.  Делители потенциалов подключаются к инвертирующему и неинвертирующему входы операционного усилителя, чтобы подать некоторое напряжение на эти клеммы.
16. http://www.edgefxkits.com/ Однофазный асинхронный двигатель Контроль скорости  Напряжение питания подается на +V, а –V подключается к земле.  На выходе этого компаратора будет высокий логический уровень (т. е. напряжение питания), если вход неинвертирующего терминала больше, чем инвертирующий терминал вход компаратора.  Если вход инвертирующего терминала больше, чем неинвертирующий вход терминала, то на выходе компаратора будет низкий логический уровень (т. е. земля). компаратор
17. http://www.edgefxkits.com/ Однофазный асинхронный двигатель Контроль скорости Принцип работы  Для запуска двигателя с малым током, два встречно-параллельных тиристора, включенных в серии с асинхронным двигателем к сети питания. Когда проект в операции, угол стрельбы регулируется в соответствии с требованием, которое приводит к изменению интенсивности света лампы или регулировке скорости индукционного мотор. Операционный усилитель работает в режиме компаратора, который сравнивает с нулем импульсы напряжения для создания пилообразного напряжения.  Эта пилообразная форма волны далее сравнивается с переменным напряжением с помощью потенциометр для компаратора уровня для выработки импульсов с задержкой для срабатывание SCR. В этом проекте лампа предусмотрена вместо асинхронный двигатель для демонстрационных целей.
18. http://www.edgefxkits.com/ Однофазный асинхронный двигатель Контроль скорости Преимущества  Однофазный двигатель требует двухпроводного питания.  Однофазные двигатели дешевле в производстве, чем другие. моторы.  Двигатели с конденсаторным пуском являются хорошими двигателями общего назначения, и они идеально подходит для большинства случаев.  Однофазные двигатели просты по конструкции, дешевы, надежен и прост в ремонте и обслуживании.
19. http://www.edgefxkits.com/ Однофазный асинхронный двигатель Контроль скорости Недостатки  Однофазные двигатели в том, что их мощность ограничена.  У них плохой пусковой момент и сложный пусковой переключатель в некоторых случаях.  Управление скоростью асинхронных двигателей затруднено.  При низких нагрузках коэффициент мощности падает до очень низких значений
20. http://www.edgefxkits.com/ Однофазный асинхронный двигатель Контроль скорости Приложения  Однофазный двигатель находит свое применение в  Пылесос  Вентиляторы  Стиральная машина  Центробежный насос  Воздуходувки  Маленькие игрушки.
21. http://www.edgefxkits.com/ Однофазный асинхронный двигатель Контроль скорости Дальнейшее улучшение  Проект можно расширить, используя шесть SCR, два из которых соединены сзади. поддерживать каждую фазу для трехфазной нагрузки, и один и тот же проект может Также можно улучшить работу двигателя в обоих направлениях.
22. http://www.edgefxkits.com/ Однофазный асинхронный двигатель Контроль скорости Заключение  Однофазная система питания широко используется в бытовых целях, коммерческих целях и в некоторой степени в промышленных целях. Как однофазная система более экономична, а потребляемая мощность в большинстве домов магазины, офисы небольшие, что легко соответствует однофазной системе. Однофазные асинхронные двигатели простой по конструкции, дешевый по стоимости, надежный и простой в ремонте и поддерживать.
23. http://www.edgefxkits.com/

Реклама

ac — Однофазный конденсаторный пусковой асинхронный двигатель Регулятор скорости TRIAC и замена центробежного выключателя

спросил 2 года, 6 месяцев назад

Изменено 10 месяцев назад

Просмотрено 858 раз

\$\начало группы\$

У меня есть станок с реверсивным двигателем мощностью 1 л. с. Я рассматриваю реализацию контроля скорости с помощью детектора пересечения нуля и схемы управления фазовым углом. Я планирую использовать микроконтроллер, такой как Arduino, для генерации импульсов для управления фазовым углом.

Проблема заключается в том, что двигатель запускает конденсатор с помощью центробежного выключателя — на более низких скоростях центробежный выключатель снова включается.

Меня интересует, можно ли, или если уже есть конструкции, убрать конденсатор и центробежный ключ, и заменить другим симистором для управления пусковой обмоткой?

Это может контролироваться либо микропроцессором по времени, либо скоростью двигателя, если я добавлю еще одну схему для контроля (что я могу сделать для отображения оборотов в минуту и ​​управления внешним охлаждающим вентилятором). управление

симистор

скорость

\$\конечная группа\$

3

\$\начало группы\$

Метод управления напряжением симистора в некоторой степени работает для управления скоростью асинхронного двигателя, который приводит в действие вентилятор или центробежный насос. Это работает, потому что крутящий момент, необходимый для привода этих типов нагрузок, низок практически до нуля при нулевой скорости и возрастает пропорционально квадрату скорости. Это означает, что уменьшение крутящего момента двигателя позволяет естественному крутящему моменту нагрузки преодолеть двигатель и заставить его работать на более низкой скорости.

Посмотрите этот вопрос на этом сайте: Регулятор скорости асинхронного двигателя PSC

В станке крутящий момент определяется материалом заготовки, размером режущего инструмента и скоростью перемещения инструмента в материал. Любое изменение требования к крутящему моменту приведет к изменению скорости. Желаемый крутящий момент на более низких скоростях, вероятно, будет выше, а не ниже, чем на более высоких скоростях.

Как упоминалось в ответе @Kartman, лучшей альтернативой, вероятно, является использование трехфазного двигателя с частотно-регулируемым приводом (VFD).

Универсальный двигатель представляет собой коллекторный двигатель с якорем, включенным последовательно с полем. Универсальные двигатели можно использовать с симисторным или тиристорным (SCR) регулятором скорости, но найти универсальный двигатель мощностью 1 л.с. может быть нелегко.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Асинхронные двигатели конструктивно привязаны к частоте сети. Если скорость ротора выходит за пределы требуемого диапазона скоростей, двигатель становится с большими потерями, т.е. он потребляет больше тока и сильно нагревается.

Управление фазой хорошо работает с двигателями с последовательной обмоткой, например, в вашей дрели — это не асинхронные двигатели.

Вы можете найти дешевые трехфазные асинхронные двигатели с регулируемой скоростью, которые будут работать от одной фазы довольно дешево. Это готовое решение, которое просто работает.

Или вытащить двигатель из стиральной машины (если двигатель со щетками, то, скорее всего, он последовательного типа), и тогда вы сможете контролировать скорость с помощью фазового управления.

\$\конечная группа\$

4

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя адрес электронной почты и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания и подтверждаете, что прочитали и поняли нашу политику конфиденциальности и кодекс поведения.