Asinhronā motora frekvences regulēšana

Pašlaik plaši tiek izmantota elektriskās piedziņas ar asinhrono motoru leņķiskā griešanās ātruma frekvences kontrole, jo tā ļauj plašā diapazonā vienmērīgi mainīt rotora griešanās ātrumu gan virs, gan zem nominālvērtības.

Frekvences pārveidotāji ir modernas, augsto tehnoloģiju ierīces ar plašu regulēšanas diapazonu, kurām ir plašs funkciju komplekts asinhrono motoru vadīšanai. Augstākā kvalitāte un uzticamība ļauj tos izmantot dažādās nozarēs, lai kontrolētu sūkņu, ventilatoru, konveijeru utt. piedziņas.

Frekvences pārveidotājus barošanas spriegumam iedala vienfāzes un trīsfāžu, bet pēc konstrukcijas rotējošās un statiskās elektriskās mašīnās. Elektrisko mašīnu pārveidotājos mainīgo frekvenci iegūst, izmantojot parastās vai īpašas elektriskās mašīnas. V statiskie frekvences pārveidotāji barošanas strāvas frekvences izmaiņas tiek panāktas, izmantojot elektriskos elementus, kuriem nav kustības.

Asinhronā motora frekvences pārveidotāja ķēde

Frekvences pārveidotāja izejas signāls

Frekvences pārveidotāji vienfāzes tīklam var nodrošināt elektrisko piedziņu ražošanas iekārtām ar jaudu līdz 7,5 kW. Mūsdienu vienfāzes pārveidotāju konstrukcijas iezīme ir tāda, ka pie ieejas ir viena fāze ar spriegumu 220 V, bet izejā ir trīs fāzes ar vienādu sprieguma vērtību, kas ļauj pieslēgt trīsfāzu elektromotorus ierīci, neizmantojot kondensatorus.

Frekvences pārveidotāji, kurus darbina 380V trīsfāzu tīkls, ir pieejami jaudas diapazonā no 0,75 līdz 630 kW. Atkarībā no jaudas vērtības ierīces tiek ražotas polimēru kombinētos un metāla korpusos.

Populārākā indukcijas motoru vadības stratēģija ir vektora vadība. Pašlaik lielākā daļa frekvenču pārveidotāju realizē vektorvadību vai pat bezsensoru vektorvadību (šī tendence ir sastopama frekvences pārveidotājos, kas sākotnēji īsteno skalāro vadību un kuriem nav spailes ātruma sensora pieslēgšanai).

Atkarībā no izejas slodzes veida frekvenču pārveidotājus iedala sīkāk pēc ieviešanas veida:

• sūkņu un ventilatoru piedziņām;

• vispārējai rūpnieciskai elektropiedziņai;

• darbojas kā daļa no elektromotoriem, kas darbojas ar pārslodzi.

Tipisko slodžu mehāniskie raksturlielumi

Mūsdienu frekvences pārveidotājiem ir daudzveidīgs funkcionālo raksturlielumu komplekts, piemēram, tiem ir manuāla un automātiska motora ātruma un griešanās virziena kontrole, kā arī iebūvēts potenciometrs uz vadības paneļa.Apdāvināts ar iespēju regulēt izejas frekvences diapazonu no 0 līdz 800 Hz.

Pārveidotāji spēj automātiski vadīt asinhrono motoru atbilstoši signāliem no perifērijas sensoriem un vadīt elektrisko piedziņu atbilstoši noteiktam laika algoritmam. Atbalstiet automātiskās atkopšanas funkcijas īslaicīgas strāvas padeves pārtraukuma gadījumā. Veiciet īslaicīgu vadību no tālvadības pults un pasargājiet elektromotorus no pārslodzes.

Attiecība starp griešanās leņķisko ātrumu un barošanas strāvas frekvenci izriet no vienādojuma

ωo = 2πe1/ p

Ar pastāvīgu barošanas spriegumu U1 un frekvences maiņu mainās asinhronā motora magnētiskā plūsma. Tajā pašā laikā, lai labāk izmantotu magnētisko sistēmu, samazinoties strāvas padeves frekvencei, ir nepieciešams proporcionāli samazināt spriegumu, pretējā gadījumā ievērojami palielināsies magnetizācijas strāva un zudumi tēraudā.

Tāpat, pieaugot barošanas frekvencei, spriegumam ir proporcionāli jāpalielinās, lai magnētiskā plūsma būtu nemainīga, jo pretējā gadījumā (ar nemainīgu vārpstas griezes momentu) tas izraisīs rotora strāvas palielināšanos, pārslogojot tā tinumus ar strāvu un samazinot maksimālo griezes momentu.

Racionālais sprieguma regulēšanas likums ir atkarīgs no pretestības momenta rakstura.

Pastāvīgā statiskās slodzes momentā (Ms = const) spriegums jāregulē proporcionāli tā frekvencei U1 / f1 = const. Ventilatora slodzes raksturam attiecība ir šāda: U1 / f21 = konst.

Ar slodzes griezes momentu, kas ir apgriezti proporcionāls ātrumam U1 /√f1 = konst.

Zemāk redzamajos attēlos parādīta vienkāršota savienojuma shēma un asinhronā motora mehāniskie parametri ar leņķiskā ātruma frekvences kontroli.

Frekvences pārveidotāja savienojuma shēma ar asinhrono motoru

Raksturlielumi slodzei ar nemainīgu statisko pretestības momentu

NSF funkcijas ventilatora uzlādēšanai

Raksturlielumi pie statiskās slodzes griezes momenta, kas ir apgriezti proporcionāls griešanās leņķiskajam ātrumam

Asinhronā motora ātruma frekvences regulēšana ļauj mainīt griešanās leņķisko ātrumu diapazonā — 20 … 30 līdz 1. Asinhronā motora ātruma regulēšana uz leju no galvenā tiek veikta praktiski līdz nullei.

Mainoties barošanas tīkla frekvencei, asinhronā motora rotācijas ātruma augšējā robeža ir atkarīga no tā mehāniskajām īpašībām, jo ​​īpaši tāpēc, ka frekvencēs virs nominālās asinhronais motors darbojas ar labākiem enerģijas raksturlielumiem nekā pie zemākām frekvencēm. Tāpēc, ja piedziņas sistēmā tiek izmantota pārnesumkārba, šī motora frekvences vadība jāveic ne tikai uz leju, bet arī uz augšu no nominālā punkta līdz maksimālajam pieļaujamajam griešanās ātrumam mehāniskās stiprības apstākļos. rotoru.

Kad motora apgriezienu skaits pārsniedz pasē norādīto vērtību, strāvas avota frekvence nedrīkst pārsniegt nominālo ne vairāk kā 1,5–2 reizes.

Frekvences metode ir visdaudzsološākā vāveres būra rotora indukcijas motora regulēšanai. Jaudas zudumi ar šādu regulēšanu ir nelieli, jo tiem nav pievienots pieaugums paslīdot… Iegūtie mehāniskie raksturlielumi ir ļoti stingri.