Asenkron motorun frekans regülasyonu

Şu anda, asenkron motorlu bir elektrikli sürücünün açısal dönüş hızının frekans kontrolü yaygın olarak kullanılmaktadır, çünkü geniş bir aralıkta rotorun dönme hızını nominal değerin hem üstünde hem de altında sorunsuz bir şekilde değiştirmeye izin verir.

Frekans konvertörleri, asenkron motorları kontrol etmek için kapsamlı bir dizi fonksiyona sahip, geniş bir ayar aralığına sahip modern, yüksek teknoloji ürünü cihazlardır. En yüksek kalite ve güvenilirlik, bunların çeşitli endüstrilerde pompaların, fanların, konveyörlerin vb. tahriklerini kontrol etmek için kullanılmasını mümkün kılar.

Besleme gerilimi için frekans dönüştürücüler, tek fazlı ve üç fazlı olarak ayrılır, ancak tasarım gereği dönen ve statik elektrik makinelerine ayrılır. Elektrikli makine konvertörlerinde, konvansiyonel veya özel elektrikli makineler kullanılarak değişken frekans elde edilir. V statik frekans dönüştürücüler besleme akımının frekansındaki değişiklik, hareketi olmayan elektrikli elemanların kullanılmasıyla sağlanır.

Bir endüksiyon motorunun frekans dönüştürücü devresi

Frekans dönüştürücünün çıkış sinyali

Tek fazlı şebeke için frekans dönüştürücüler, üretim ekipmanı için 7,5 kW'a kadar elektrikli tahrik sağlayabilir. Modern tek fazlı dönüştürücülerin tasarımının bir özelliği, girişte 220V voltajlı bir faz olması ve çıkışta aynı voltaj değerine sahip üç faz olmasıdır; bu, üç fazlı elektrik motorlarını bir kondansatör kullanmadan cihaz.

380V üç fazlı ağ ile çalışan frekans dönüştürücüler, 0,75 ila 630 kW güç aralığında mevcuttur. Güç değerine bağlı olarak cihazlar polimer kombineli ve metal kasalı olarak üretilmektedir.

Asenkron motorlar için en popüler kontrol stratejisi vektör kontrolüdür. Şu anda çoğu frekans dönüştürücü, vektör kontrolü ve hatta sensörsüz vektör kontrolü uygulamaktadır (bu eğilim, orijinal olarak skaler kontrolü uygulayan ve bir hız sensörü bağlamak için terminalleri olmayan frekans dönüştürücülerde bulunur).

Çıkış yükünün türüne bağlı olarak, frekans dönüştürücüler uygulama türüne göre alt bölümlere ayrılır:

• pompa ve fan sürücüleri için;

• genel endüstriyel elektrikli tahrik için;

• aşırı yük ile çalışan elektrik motorlarının bir parçası olarak çalışır.

Tipik yüklerin mekanik özellikleri

Modern frekans dönüştürücüler, çok çeşitli fonksiyonel özelliklere sahiptir; örneğin, motorun hızının ve dönüş yönünün yanı sıra manuel ve otomatik kontrole sahiptirler. dahili potansiyometre kontrol panelinde.Çıkış frekans aralığını 0 ila 800 Hz arasında ayarlama yeteneği ile donatılmıştır.

Dönüştürücüler, çevresel sensörlerden gelen sinyallere göre bir asenkron motoru otomatik olarak kontrol edebilir ve belirli bir zamanlama algoritmasına göre bir elektrikli sürücüyü çalıştırabilir. Kısa süreli elektrik kesintisi durumunda otomatik kurtarma işlevlerini destekleyin. Uzak bir konsoldan geçici kontrol gerçekleştirin ve elektrik motorlarını aşırı yükten koruyun.

Açısal dönüş hızı ile besleme akımının frekansı arasındaki ilişki Denklem'den gelir.

ωo = 2πe1/p

Sabit bir U1 besleme voltajı ve frekanstaki bir değişiklikle, endüksiyon motorunun manyetik akısı değişir. Aynı zamanda manyetik sistemin daha iyi kullanılması için güç kaynağı frekansının azalmasıyla birlikte voltajın orantılı olarak düşürülmesi gerekir, aksi halde çelikteki mıknatıslanma akımı ve kayıplar önemli ölçüde artacaktır.

Benzer şekilde, besleme frekansı arttıkça, manyetik akıyı sabit tutmak için voltajın orantılı olarak artması gerekir, çünkü aksi halde (sabit bir şaft torkuyla) bu, rotor akımının artmasına, sargılarının akımla aşırı yüklenmesine ve maksimum torkun düşmesine neden olur.

Rasyonel voltaj düzenleme yasası, direnç momentinin doğasına bağlıdır.

Sabit bir statik yük anında (Ms = sabit), voltaj, frekansı U1 / f1 = sabit ile orantılı olarak düzenlenmelidir. Fan yükünün doğası gereği, oran U1 / f21 = sabit şeklini alır.

Yük torku ile hız ile ters orantılı U1 /√f1 = sabit.

Aşağıdaki şekiller, açısal hızın frekans kontrollü bir endüksiyon motorunun basitleştirilmiş bir bağlantı şemasını ve mekanik özelliklerini göstermektedir.

Frekans dönüştürücünün asenkron motora bağlantı şeması

Sabit statik direnç momentine sahip bir yükün özellikleri

NSFanı şarj etmek için özellikler

Dönmenin açısal hızıyla ters orantılı statik yük torku altındaki özellikler

Bir asenkron motorun hızının frekans regülasyonu, açısal dönme hızını - 20 … 30 ila 1 aralığında değiştirmenize izin verir. Bir asenkron motorun hızının ana motordan aşağıya doğru düzenlenmesi pratik olarak sıfıra yapılır.

Besleme şebekesinin frekansı değiştiğinde, bir asenkron motorun dönme hızının üst sınırı, özellikle nominal asenkron motorun üzerindeki frekanslarda düşük frekanslardan daha iyi enerji özellikleriyle çalıştığı için, mekanik özelliklerine bağlıdır. Bu nedenle, tahrik sisteminde bir dişli kutusu kullanılıyorsa, motorun bu frekans kontrolü yalnızca aşağı değil, aynı zamanda nominal noktadan yukarıya, mekanik mukavemet koşulları altında izin verilen maksimum dönme hızına kadar gerçekleştirilmelidir. rotor.

Motor devri pasaportunda belirtilen değerin üzerine çıktığında, güç kaynağının frekansı nominal değeri 1,5 - 2 kattan fazla geçmemelidir.

Frekans yöntemi, bir sincap kafesli rotorlu endüksiyon motorunun düzenlenmesi için en umut vericidir. Bu tür bir düzenleme ile güç kayıpları küçüktür, çünkü bunlara bir artış eşlik etmez. kayma… Ortaya çıkan mekanik özellikler oldukça serttir.