Регулировка оборотов асинхронного двигателя своими руками (схема, видео)
Достаточно часто режим работы вспомогательного механизированного оборудования требует понижения штатных частот вращения. Добиться такого эффекта позволяет регулировка оборотов асинхронного двигателя. Как это сделать своими руками (расчет и сборку), используя стандартные схемы управления или самодельные устройства, попробуем разобраться далее.
1 Что такое асинхронный двигатель?
1.1 Двигатели с короткозамкнутым ротором (АДКР)
1.2 Двигатели с фазным ротором
2 Принцип работы и число оборотов асинхронных двигателей
3 Способы изменения оборотов двигателя
4 Типичные схемы регуляторов оборотов
Что такое асинхронный двигатель?
Электродвигатели переменного тока нашли довольно широкое применение в различных сферах нашей жизнедеятельности, в подъемно транспортном, обрабатывающем, измерительном оборудовании. Они используются для превращения электрической энергии, которая поступает от сети, в механическую энергию вращающегося вала. Чаще всего используются именно асинхронные преобразователи переменного тока. В них частота вращения ротора и статора отличаются. Между этими активными элементами обеспечивается конструктивный воздушный зазор.
И статор, и ротор имеют жесткий сердечник из электротехнической стали (наборного типа, из пластин), выступающий в роли магнитопровода, а также обмотку, которая укладывается в конструктивные пазы сердечника. Именно способ организации или укладки обмотки ротора является ключевым критерием классификации этих машин.
Двигатели с короткозамкнутым ротором (АДКР)
Здесь используется обмотка в виде алюминиевых, медных или латунных стержней, которые вставляются в пазы сердечника и с обеих сторон замыкаются дисками (кольцами). Тип соединения этих элементов зависит от мощности двигателя: для малых значений используют метод совместной отливки дисков и стержней, а для больших – раздельное изготовление с последующей сваркой между собой. Обмотка статора подключается с использованием схем «треугольника» или «звезды».
Двигатели с фазным ротором
К сети подключается трехфазная обмотка ротора, посредством контактных колец на основном валу и щеток. За основу принимается схема «звезда». На рисунке внизу представлена типичная конструкция такого двигателя.
Принцип работы и число оборотов асинхронных двигателей
Данный вопрос рассмотрим на примере АДКР, как наиболее распространенного типа электродвигателей подъемно-транспортном и обрабатывающем оборудовании. Напряжение от сети подается на обмотку статора, каждая из трех фаз которой смещена геометрически на 120°. После подачи напряжения возникает магнитное поле, создающее путем индукции ЭДС и ток в обмотках ротора. Последнее вызывает электромагнитные силы, заставляющие ротор вращаться. Еще одна причина, по которой все это происходит, а именно, возникает ЭДС, является разность оборотов статора и ротора.
Одной из ключевых характеристик любого АДКР является частота вращения, расчет которой можно вести по следующей зависимости:
n = 60f / p, об/мин
где f – частота сетевого напряжения, Гц, р – число полюсных пар статора.
Все технические характеристики указываются на металлической табличке, закрепленной на корпусе. Но если она отсутствует по какой-то причине, то определить число оборотов нужно вручную по косвенным показателям. Как правило, используется три основных метода:
- Расчет количества катушек. Полученное значение сопоставляется с действующими нормами для напряжения 220 и 380В (см. табл. ниже),
- Расчет оборотов с учетом диаметрального шага обмотки. Для определения используется формула вида:
2p = Z1 / y,
где 2p – число полюсов, Z1 – количество пазов в сердечнике статора, y – собственно, шаг укладки обмотки.
Стандартные значения оборотов:
- Расчет числа полюсов по сердечнику статора. Используются математические формулы, где учитываются геометрические параметры изделия:
2p = 0,35Z1b / h или 2p = 0,5Di / h,
где 2p – число полюсов, Z1 – количество пазов в статоре, b – ширина зубца, см, h – высота спинки, см, Di – внутренний диаметр, образованный зубцами сердечника, см.
После этого по полученным данным и магнитной индукции нужно определить количество витков, которое сверяется с паспортными данными двигателей.
Способы изменения оборотов двигателя
Регулировка оборотов любого трехфазного электродвигателя, используемого в подъемно-транспортной технике и оборудовании, позволяет добиться требуемых режимов работы точно и плавно, что далеко не всегда возможно, например, за счет механических редукторов. На практике используется семь основных методов коррекции скорости вращения, которые делятся на два ключевых направления:
- Изменение скорости магнитного поля в статоре. Достигается за счет частотного регулирования, переключения числа полюсных пар или коррекции напряжения. Следует добавить, что эти методы применимы для электродвигателей с короткозамкнутым ротором,
- Изменение величины скольжения. Этот параметр можно откорректировать за счет питающего напряжения, подключения дополнительного сопротивления в электрическую цепь ротора, применения вентильного каскада или двойного питания. Используется для моделей с фазным ротором.
Наиболее востребованными методами являются регулирование напряжения и частоты (за счет применения преобразователей), а также изменение количества полюсных пар (реализуется путем организации дополнительной обмотки с возможностью переключения).
Типичные схемы регуляторов оборотов
На рынке сегодня есть широкий выбор регуляторов и частотных преобразователей для асинхронных двигателей. Тем не менее, для бытовых нужд подъемного или обрабатывающего оборудования вполне можно сделать расчет и сборку на микросхеме самодельного прибора на базе тиристоров или мощных транзисторов.
Ниже представлен пример схемы достаточно мощного регулятора для асинхронного двигателя. За счет чего можно добиться плавного контроля параметров его работы, снижения энергопотребления до 50%, расходов на техническое обслуживание.
Данная схема является сложной. Для бытовых нужд ее можно значительно упростить, используя в качестве рабочего элемента симистор, например, ВТ138-600. В этом случае схема будет выглядеть следующим образом:
Обороты электродвигателя будут регулироваться за счет потенциометра, который определяет фазу входного импульса, открывающего симистор.
Как можно судить из информации, представленной выше, от оборотов асинхронного двигателя зависят не только параметры его работы, но и эффективность функционирования питаемого подъемного или обрабатывающего оборудования. В торговой сети сегодня можно приобрести самые разнообразные регуляторы, но также можно совершить расчет и собрать эффективное устройство своими руками.
Регулировка оборотов асинхронного однофазного двигателя
Подскажите пожулуйста как можно управлять оборотами однофазного асинхронного двигателя вентилятор твердотопливного котла с помощью ардуино? Я новичок в этом перечитал гору информации, в голове все смешалось одни пишут что можно управлять с помощью обычного диммера, другие пишут что необходим частотный преобразователь.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- Способы регулировки оборотов вращения асинхронных двигателей
- Как сделать регулятор оборотов электродвигателя 12в, 220в, 24в
- OLX.ua – объявления №1 в Украине – регулятор оборотов
- Управление скоростью вращения однофазных двигателей
- Регулятор оборотов электродвигателя
- Регулирование оборотов однофазного электродвигателя
- Частотный регулятор для асинхронного двигателя
- Способы управления однофазным асинхронным двигателем
- Частотный регулятор скорости для асинхронного двигателя
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Чем регулировать обороты коллекторного и асинхронного мотора стиральной машины.
Способы регулировки оборотов вращения асинхронных двигателей
Подскажите пожулуйста как можно управлять оборотами однофазного асинхронного двигателя вентилятор твердотопливного котла с помощью ардуино? Я новичок в этом перечитал гору информации, в голове все смешалось одни пишут что можно управлять с помощью обычного диммера, другие пишут что необходим частотный преобразователь. Мощность двигателя 85 вт, об. Для нормального управления асинхронным двигателем нужен частотник. После разгона двигателя от УПП, в отличие от частотника, двигатель просто перебросить полностью на питание от сети, поскольку УПП по своему устройству синхронизировано с сетью.
Использовать ФИУ для полноценного управления двигателем не получится, хотя в некоторых редких частных случаях может и “прокатить”. Если ПЧ для Вас дорого, то можно попробовать “старинный” метод регулировки подачи воздуха – управление шиберной задвижкой от сервопривода. Тут уже упор придется делать на механику. Собственно сам двигатель при таком способе всегда будет работать в номинале. VictorNsk, кури букварь, для начала. Только лохи управляют частотой вращения асинхронного двигателя при помощи изменения напряжения.
Цитировать отрывки самокруток у вас неплохо получается. Интересно узнать ответ на предыдущий вопрос – самому точно понятно что написал? В моем случае производитель заявляет о возможности управлять производительностью вентилятора при помощи напряжения и в продаже есть ручные регуляторы двух типов – трансформаторные и электронные.
Трансформаторный тут все просто – по сути ЛАТР с фиксированными коэффициентами. Один из вариантов для меня – купить готовый регулятор и щелкать обмотки релюшками. Если не лень, то можно такой трансформатор намотать самому. На каком принципе работает продаваемый электронный регулятор к сожалению не известно. Такие же как этот у меня вентилятор я уже регулировал обычным ФИМ диммером. Они так работают много лет.
Сейчас планирую использовать ШИМ, в ссылке выше есть детали. Сразу предупрежу. Мой вариант не факт подойдет вам, ибо конструкция и особенности двигателей могут быть разные.
Не забывайте, что при неправильном режиме работы обмотки могут перегреваться, что в конечном итоге может привезти к отказу. Однако он технически сложный, а если покупать – дорогой. VictorNsk , лично мне, все понятно и нечего добавить, можите почитать. Не иначе специалисты по электроприводам собрались. Специально для тех, кому “все понятно”: скорость вращения асинхронного двигателя это функция частоты, а не напряжения питающей сети.
Пытаться регулировать скорость вращения измененеием напряжения так же глупо, как и изменением момента нагрузки. Типовая механическая характеристика асинхронного двигателя при разных напряжениях 1 и 2 и характеристика вентилятора 3.
Да, при уменьшении напряжения скорость вращения незначительно уменьшается, но гораздо сильнее уменьшается критический момент.Типовая механическая характеристика асинхронного двигателя при разных частотах 1 и 2 и характеристика вентилятора 3. Впрочем не вижу смысла “метать бисер” перед местной публикой – продолжайте надувать сопли пузырями. Andy , а в чей огород этот камень? Искусственные механические характеристики! Такой способ тоже возможен, за счет энергии , но напрямую управлять частотой вращения двигателя невозможно, требуется обратная связь — энкодер. Самый простой энкодер реализуется на просвете лопастей вентилятора, связкой светодиод-фотодиод.
Пришел к выводу что возможно регулирование только частотным преобразователем. Во всех остальнх случаях при снижении оборотов будут появляться постороннии шумы и двигатель будет греться.
Единственная проблема для меня подключить эхтот самый преобразователь к ардуино!!! Вариант с диммером конечно был по проще Duino A. Чтобы этого не происходило частотник должен менять ток при изменении частоты. Вам все это нужно будет правильно настроить, чтобы не грелся.
Что такое Ардуино? Войдите или зарегистрируйтесь , чтобы получить возможность отправлять комментарии 19 ответов [ Последнее сообщение ]. Зарегистрирован: Войдите или зарегистрируйтесь , чтобы получить возможность отправлять комментарии.
Существует три способа регулирования частоты вращения асинхронного двигателя: изменением скольжения только двигатели с фазным ротором ; изменением числа пар полюсов; изменением частоты источника питания. Kirillkretov В этой статье что не понятно? Andy пишет:. Они бывают разные В моем случае производитель заявляет о возможности управлять производительностью вентилятора при помощи напряжения и в продаже есть ручные регуляторы двух типов – трансформаторные и электронные.
Не забывайте, что при неправильном режиме работы обмотки могут перегреваться, что в конечном итоге может привезти к отказу частотный преобразователь все называют самым универсальным способом. VictorNsk пишет:. Почувствуйте разницу. Гриша пишет:. Kirillkretov пишет:. Электропочта для связи:.
Как сделать регулятор оборотов электродвигателя 12в, 220в, 24в
Регулировка скорости изменением величины напряжения снижает момент и также увеличивает потери мощности. Регулировка частоты вращения путем изменения числа полюсов осуществляется ступенчато, кроме того, этот способ пригоден только для специальных многоскоростных двигателей с несколькими обмотками неподвижной части. Асинхронный двигатель — самый распространенный электропривод технологического оборудования. Главная особенность таких электрических машин — постоянная скорость вращения вала. Ее регулировку осуществляют:. Механическое регулирование усложняет кинематическую схему электропривода, ведет к потерям мощности и нерациональному расходу электроэнергии.
all-audio.pro – объявления №1 в Украине – регулятор оборотов. Детский мир 4 . Продам регулятор оборотов двигателя на TDA с реверсом. Электроника . Регулятор оборотов однофазный 5-ти ступенчатый Rosenberg RE
OLX.
ua – объявления №1 в Украине – регулятор оборотовАсинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором сегодня достаточно распространены. Это объясняется отсутствием щеточного узла, ротор асинхронных двигателей изготавливается из алюминия и технологически прост в изготовлении, и как следствие, конструкция асинхронного двигателя очень надежна. Самым распространенным из всех типов асинхронных двигателей является однофазный электродвигатель с двумя статорными обмотками. Первая и вторая статорные обмотки идентичны по количеству витков, но последовательно одной обмотке включен конденсатор, обеспечивающий сдвиг фаз между обмотками для образования вращающегося магнитного поля статора. Основным способом управления однофазным асинхронным двигателем является частотный. Частотный способ управления однофазным асинхронным двигателем реализуется посредством специальных устройств — ШИМ-инверторов. В свою очередь ШИМ-инверторы различают однофазные и трехфазные, что определяется количеством пар силовых выходов для управления обмотками двигателя.
Управление скоростью вращения однофазных двигателей
С все более увеличивающимся ростом автоматизации в бытовой сфере появляется необходимость в современных системах и устройствах управления электродвигателями. Управление и преобразование частоты в небольших по мощности однофазных асинхронных двигателях, запускаемых в работу с помощью конденсаторов, позволяет экономить электроэнергию и активирует режим энергосбережения на новом, прогрессивном уровне. При разности частоты вращения пульсирующих магнитных полей возникает вращающий момент. Именно этим принципом руководствуются при регулировании скорости вращения асинхронного двигателя с помощью частотного преобразователя.
Регулируемый асинхронный привод широко распространен и популярен так, что фактически заменил собой синхронные электродвигатели и привод постоянного тока. Во многом это произошло благодаря появлению частотных преобразователей, обеспечивающих энергетические и динамические показатели.
Регулятор оборотов электродвигателя
Пользователь интересуется товаром FB – Bluetooth-эхолот iBobber. Пользователь интересуется товаром MTB – Cтационарный сотовый телефон черный. Пользователь Александра заказал а DR Пользователь интересуется товаром DR Приглашаем Вас в фирменные магазины в Москве Подробнее. Приглашаем Вас в фирменные магазины в Санкт-Петербурге Подробнее.
Регулирование оборотов однофазного электродвигателя
Войти через uID. Добавлено Пн, Вот скопировал с одного сайта. Сам я это устройство не повторял.
Ротор однофазного двигателя коротко замкнутый, помещенный в неподвижное магнитное Схема регулировки с помощью автотрансформатора. Использование тиристорного регулятора оборотов двигателя.
Частотный регулятор для асинхронного двигателя
Качественный обмен воздуха в помещении в значительной мере влияет на комфорт жизни в квартире. Чистый воздух, сухие стены, мягкий микроклимат в доме напрямую зависит от наличия системы вентиляции. При этом к самой популярной на сегодняшний день системе обмена воздушных потоков в помещении относится принудительная вентиляция, работающая по приточно-вытяжному принципу. Большинство современных вентиляторов для вытяжных систем снабжаются электродвигателем с регулируемой скоростью вращения.
Способы управления однофазным асинхронным двигателем
ВИДЕО ПО ТЕМЕ: ПОДКЛЮЧЕНИЕ ЧАСТОТНИКА к однофазному асинхронному двигателю.
Эта статья будет посвящена двигателям – возможности регулировки скорости вращения, запускам и торможению. Однофазные конденсаторные электродвигатели отличаются от однофазных асинхронных электродвигателей с пусковой обмоткой и конденсаторным пуском тем, что рабочая и фазосдвигающая конденсаторная обмотки создают вращающееся магнитное поле как в момент пуска, так и при работе электродвигателя. Обе обмотки рассчитаны на длительный режим работы. Одна из схем регулятора скорости для однофазного конденсаторного двигателя показана на рис.
Делаем вытяжку. Vadim Khudobets.
Частотный регулятор скорости для асинхронного двигателя
Наиболее распространённая конструкция таких двигателей содержит две или более обмотки – рабочую и фазосдвигающую. Рабочая питается напрямую, а дополнительная через конденсатор, который сдвигает фазу на 90 градусов, что создаёт вращающееся магнитное поле. Поэтому такие двигатели ещё называют двухфазные или конденсаторные. В системах вентиляции это позволяет экономить электроэнергию, снизить уровень акустического шума установки, установить необходимую производительность. Рассматривать механические способы изменения скорости вращения, например редукторы, муфты, шестерёнчатые трансмиссии мы не будем. Также не затронем способ изменения количества полюсов обмоток. Регулирование скорости этим способом связано с изменением, так называемого, скольжения двигателя – разностью между скоростью вращения магнитного поля, создаваемого неподвижным статором двигателя и его движущимся ротором:.
Карта сайта. Цифровой регулятор RTM, RTM-1 предназначен для контроля и поддержания заданной температуры или диапазона температур воздуха в жилых и производственных помещениях, жидкостей в технологических процессах, включение отопительного охладительного оборудования. Программируемый логический контроллер LC ПЛК для удаленного мониторинга и управления оборудованием скважин является законченным технологическим изделием, не требует знания языков программирования, написания рабочих программ и программирования самого контроллера. Контроллер для управления насосом PZ предназначен для контроля и поддержания заданного уровня токопроводящих жидкостей в резервуарах, бассейнах, водонапорных башнях и т.
Однофазный асинхронный двигатель. Конструкция, работа и применение
Содержание
Однофазный асинхронный двигатель представляет собой короткозамкнутый ротор с рассеянным или сосредоточенным статорным ветром, специально предназначенным для подачи электроэнергии в одной фазе.
Часто применяются в электроприводах бытовых приборов, а также маломощного технологического оборудования, применяемого в сельском хозяйстве и промышленности, а также в промышленных приводах, являющихся вспомогательными.
Переменное напряжение, приложенное к однофазной обмотке статора, создает стационарное в пространстве переменное магнитное поле Ph, которое можно разбить на два поля, Ph2 и Ph3, которые вращаются в противоположных направлениях, таким образом:
Φ = Φ 1 + Φ 2
Магнитные поля Φ1 и Φ2 создают в обмотках ротора электродвижущие силы, по которым текут электрические токи. Следовательно, клетка ротора также создает два магнитных поля, которые вращаются под противоположными углами.
При взаимодействии магнитных полей статора с магнитными полями ротора возникают две составляющие моменты М1 и М2. Сочетание этих моментов обеспечивает электромагнитный момент, характерный для однофазного асинхронного двигателя.
На основании свойств магнитного момента видно, что однофазный асинхронный двигатель не создает начальный момент (при n = 0 (n = 0; Mr = 0). Он не может начать свою работу сам по себе и не имеет определенного направления вращения. Однако достаточно обеспечить ротору однофазного двигателя начальную скорость в любом направлении до точки, в которой магнитный момент превышает снаружи момент нагрузки, что означает, что двигатель может начинают вращаться, а затем достигают подсинхронной скорости в пределах устойчивого участка силовой характеристики М.
Поэтому однофазный асинхронный двигатель рассматривается как два двигателя, работающих на общий вал, в которых потоки вращаются в противоположных направлениях. Для достижения начального крутящего момента большинство моделей однофазных двигателей снабжены дополнительными пусковыми обмотками, которые относятся к конденсаторам.
Однофазные асинхронные двигатели малой мощности обычно конструируются как двигатели:
- с короткозамкнутой вспомогательной фазой, с магнитным полем, создаваемым током внутри катушки, или в катушках, установленных на полюсах;
- с магнитным полем, создаваемым током при смещенных ветрах, размещенных в пазах
- с резистивной пусковой фазой Внутри статора установлена двухфазная обмотка (разделенная в соответствующей пропорции на основную фазу и начальную фазу).
Термин «однофазные двигатели» подразумевает, что они питаются от однофазной сети переменного тока. Они имеют две отдельные обмотки на статоре: основная обмотка с клеммами, обозначенными U1 и U2, а также вторичная обмотка, клеммы которой обозначены Z1 и Z2, которые смещены на 9.0 градусов по фазе. При оценке сопротивления обеих обмоток вы увидите одну характерную особенность: оно примерно в два раза меньше, чем у обмотки, являющейся вспомогательной.
Чтобы двигатель имел значительный начальный крутящий момент, в современных двигателях конденсатор должен быть подключен последовательно к обмотке вспомогательной обмотки.
Ниже описана процедура соединения клемм двигателя для обеспечения «правого» или «левого» вращения. Схема подключения обычно находится на обратной стороне крышки клеммной колодки двигателя.
Направление вращения однофазного двигателя определяется изменением направления тока в каждой фазе.
Принцип действия однофазного асинхронного двигателя
Магнитное поле, создаваемое обмотками статора, вращается вокруг неподвижного ротора. В результате поле перерезает стержни клетки ротора, внутри этих стержней возникает напряжение (отсюда и термин «асинхронный двигатель»), и через клетки начинает протекать ток. (См. явления в явлении электромагнитной индукции). Протекание тока в магнитном поле создает электродинамические силы (см. силу электродинамического явления), которая тангенциально связана с цепью ротора, и, следовательно, также генерируется электромагнитный момент. Если величина крутящего момента больше, чем крутящий момент нагрузки, ротор может начать ускоряться. Кроме того, увеличенная скорость ротора вызывает пересечение стержней клетки магнитными полями с возрастающей скоростью, что приводит к уменьшению величины электродвижущей силы и уменьшению величины тока, протекающего через стержни клетки и , следовательно, величина электромагнитного момента уменьшается. Когда этот крутящий момент падает до уровня, эквивалентного силе нагрузки, ротор останавливается в своем ускоренном состоянии и продолжает двигаться с постоянной скоростью. Если присутствует какой-либо крутящий момент нагрузки, то скорость ротора будет эквивалентна скорости вращения поля и, следовательно, его синхронной скорости. В этом случае поле ротора было бы стационарным по отношению к полю статора, а это означает, что разрезание стержня клетки полем статора прекратилось бы, и через стержни клетки не протекали бы токи, и не возникало бы электромагнетизма. . Но этот сценарий не может быть достигнут в реальном двигателе, так как всегда будет какая-то форма момента нагрузки, даже если есть только момент трения в подшипниках или сопротивление воздуха (если только ротор не приводится в движение механически другим двигателем). двигатель). Затем ротор может достигать такой скорости (обычно не намного меньшей, чем синхронная скорость), при которой все электромагнитные силы как двигателя, так и нагрузки имеют одинаковую величину. Поскольку это не синхронная скорость, она должна быть синхронной, и поэтому асинхронный двигатель обязан своим вторым названием «асинхронный двигатель».
Конструкция однофазного асинхронного двигателя
Асинхронный двигатель состоит из двух основных компонентов:
- Неподвижный статор
- Подвижный(вращающийся) ротор.
Специальные канавки, обычно называемые канавками, выполнены на внутреннем сердечнике статора и на внешней стороне сердечника ротора, внутри которых располагаются обмотки. Область сердцевины между соседними канавками называется зубьями. Зубья и канавки могут различаться по форме, и обычно их количество в роторе и статоре различно. Воздушный зазор между ротором и статором настолько мал, насколько это возможно.
Обмотка статора изготовлена из изолированного провода, пропитанного скобой, которая прочно закреплена, чтобы свести к минимуму вероятность повреждения из-за механической вибрации.
Регулирование скорости однофазного асинхронного двигателя
В реальных приложениях для электрических приводов обычно требуется изменить способ вращения ротора, а также контролировать скорость вращения асинхронного двигателя. На основании соотношения для определения скорости вращения ротора:
Скорость, создаваемая асинхронным двигателем, определяется по формуле:
Следовательно, скоростью асинхронного двигателя можно управлять, изменяя:
- Частоту источника питания,
- Количество полюсов в магнитных полях.
- листок.
Изменение количества пар полюсов влияет на скорость магнитного поля. Для двух полюсов скорость составляет 3000 об/мин, а для четырех полюсов — 1500 об/мин. Один двигатель может быть рассчитан на две разные пары полюсов. Процесс управления скоростью включает в себя переключение обмоток статора для изменения числа пар полюсов. Изменение количества пар полюсов от меньшего к большему необходимо настроить так, чтобы оно соответствовало скорости, развиваемой двигателем. Если переключение производится слишком быстро, то двигатель может войти в зону работы генератора, что может привести к повреждению двигателя.
Регулировка скольжения возможна двумя способами. Подача напряжения на статор возможна без изменения частоты. Крутящий момент двигателя зависит от доли напряжения питания статора. Изменения в цепи ротора могут быть выполнены путем добавления резисторов в цепь ротора или добавления большего напряжения в цепь. Управление ротором может происходить только в случае кольцевых двигателей из-за возможности доступа к обмоткам.
Скорость можно изменить, увеличив потери мощности при вращении. Подсинхронные каскады могут использоваться для управления скоростью асинхронного двигателя. В этом методе цепи ротора соединяются через токосъемные кольца в дополнение к управляемому генератору постоянного тока или выпрямительному мосту. Изменение интенсивности входного напряжения изменяет магнитное поле двигателя и скорость.
Частотное управление позволяет управлять скоростным двигателем с наименьшими потерями энергии. Скорость магнитного поля зависит от частоты. Чтобы крутящий момент оставался постоянным, напряжение, подаваемое на источник питания, будет изменяться в соответствии с частотой.
Ссылки:
http://www.napedy.ppp.pl/silniki-informacje/36-zimana-obrotow-silnika-asynchronicznego.html
https://bezel.com.pl/2018/08/01 /silniki-indukcyjne/#regulacja
http://ckz.net.pl/elearning/s1.html
https://www.ee.pw.edu.pl/~merchyy/
Общие | Добавление управления переменной скоростью к однофазному двигателю? | Практик-механик
аболлман
Пластик
- #1
Привет всем,
Мне интересно, можно ли добавить регулятор скорости к однофазному двигателю, подобно тому, как частотно-регулируемый привод обычно используется для управления трехфазным двигателем.
У меня есть настольная дисковая шлифовальная машина, и мне бы хотелось иметь возможность регулировать скорость двигателя.
Из простого поиска, который я провел в Интернете, у меня сложилось впечатление, что для однофазных двигателей потребуется совершенно другой механизм управления, чем для трехфазных двигателей, но я не могу легко найти руководство, кроме этого. Я никогда не делал этого раньше, поэтому определенно стараюсь правильно делать домашнюю работу.
— Андрей
L Ванис
Алмаз
- #2
Универсальный двигатель, который может работать от однофазного переменного или постоянного тока 120 В, может управляться так называемым «маршрутным регулятором скорости», но на самом деле является регулятором скорости постоянного тока SCR или простым реостатом. Контроллер SCR является лучшим выбором, поскольку он поддерживает постоянный крутящий момент. Простое снижение напряжения с помощью реостата также приведет к снижению доступного крутящего момента и мощности.
Однофазные асинхронные двигатели типов, используемых на станках, традиционно считаются невозможными для использования с регулятором скорости, но я не ручаюсь, что современные разработчики электроники не нашли решения. Имейте в виду, что существует несколько различных типов однофазных асинхронных двигателей. Конкретный привод, если вы его найдете, может быть несовместим с вашим типом двигателя. Другими словами, выясните, какой тип двигателя у вас есть, прежде чем покупать привод.
Если у вас есть настольная дисковая шлифовальная машина с ременным приводом, которую раньше продавала Sears, было бы просто привести ее в действие с помощью трехфазного двигателя и частотно-регулируемого привода с однофазным входом.
Ларри
аболлман
Пластик
- #3
Вы правы в том, что ременный привод может быть хорошим вариантом для замены двигателя, хотя я больше не вижу таких в продаже. У меня есть прямой привод с диском, установленным на валу.
Для справки: я проверил, мой двигатель однофазный с конденсаторным пуском.
JST
Алмаз
- #4
Двигатели с экранированными полюсами и двигатели PSC могут управляться с помощью подходящего однофазного частотно-регулируемого привода, который определенно существует. Типы PSC имеют один колпачок для запуска/работы и не имеют внутреннего переключателя. Типичным примером являются многие однофазные мотор-редукторы.
Стандартные однофазные двигатели, такие как емкостной пуск или так называемая «расщепленная фаза» (действительно пуск сопротивления), не управляются с помощью ЧРП.
Форрест Адди
Алмаз
- #5
Проблема заключается в том, что некоторые моторизованные устройства имеют крепления для стола и т. д., отлитые как часть концевых колоколов. Возможно, удастся найти трехфазный двигатель той же марки и рамы, что и ваш существующий однофазный двигатель. Если вам повезет, если вам повезет, вы можете поменять трехфазный статор на однофазный. Это предполагает, что кролик подходит, арматура и т. д. взаимозаменяемы. Тогда вы можете запустить зверя с VFD.
Или, что дороже, перемотайте однофазный статор на три фазы. Есть еще люди, которые могут это сделать. Если у вас есть время, возможно, местная школа вокала возьмет его на себя в качестве классного проекта.
Я помню Билла Госсеке, старомодного намотчика моторов. Он мог делать такие странные вещи, и ему это нравилось. Я помню, как в старшей школе работал с ним, отделяя сгоревшие обмотки, считая витки и т. д., все время слушая его рассказы и разговоры о работе.
диан
Титан
- #6
У меня есть LS VFD, который я использую для управления обычным двигателем с двумя конденсаторами на сверлильном станке. для превышения скорости это нормально, но вы быстро теряете крутящий момент при замедлении. все прошло примерно на 25 Гц.
Ричард Ньюман
Титан
- #7
диан сказал:
У меня есть LS VFD, который я использую для управления обычным двигателем с двумя конденсаторами на сверлильном станке. для превышения скорости это нормально, но вы быстро теряете крутящий момент при замедлении. все прошло примерно на 25 Гц.
Нажмите, чтобы развернуть…
Двигатель постоянного тока является лучшим решением для операций с более низкой скоростью, без потери крутящего момента на всем протяжении. Подумайте о вагонах метро…
JST
Алмаз
- #8
диан сказал:
У меня есть LS VFD, который я использую для управления обычным двигателем с двумя конденсаторами на сверлильном станке. для превышения скорости это нормально, но вы быстро теряете крутящий момент при замедлении. все прошло примерно на 25 Гц.
Нажмите, чтобы развернуть…
если вы можете замедлить его до 25 Гц, то это может быть не то, что вы описываете.
Есть фото таблички?
Большинство двигателей, работающих от конденсатора, очень плохо работают при замедлении из-за того, что номинал конденсатора не соответствует низкой частоте. Нет тока, поэтому маленький крутящий момент. Они также будут плохо разгоняться, но количества превышения скорости обычно недостаточно, чтобы потребовать нового номинала конденсатора.
И конденсаторный пуск, или двигатели с расщепленной фазой, трудно запустить с ЧРП из-за огромного пускового импульса. У PSC тоже есть всплеск, но он может быть несколько меньше. Чтобы справиться с этим, ЧРП должен быть слишком большим.
Макгайвер
Алмаз
- #9
Ричард Ньюман сказал:
Двигатель постоянного тока является лучшим решением для операций с более низкой скоростью, без потери крутящего момента на всем протяжении. Подумайте о вагонах метро…
Нажмите, чтобы развернуть…
также не должно быть потери крутящего момента с ЧРП (с 3P).
сверлильный станок Ред Диана, кажется, распространенное заблуждение о постоянном крутящем моменте и станках. В некоторых приложениях, например, при вождении конвейера, постоянный крутящий момент подходит. Но если вы управляете станком, токарным станком или сверлильным станком Диана, постоянный крутящий момент — это огромная жертва производительности … вам не нужен постоянный крутящий момент, вы хотите, чтобы крутящий момент увеличивался по мере снижения скорости, чтобы у вас была постоянная мощность. и единственный реальный способ получить это (более или менее) — механическая трансмиссия. чтобы VFD имело смысл в качестве управления скоростью, это должна быть либо система, подобная конвейеру, где мощность падает при падении скорости, либо она должна быть достаточно переоценена, чтобы снижение производительности не было проблемой.
диан
Титан
- #10
Кажется, я сказал, что это не годится для управления большой дрелью. Но если вы хотите 6000 об/мин, то это нормально.
универсальный сверлильный станок.
ЧРП:
, так что это не сильно переоценено.
Интересно, а другой конденсатор улучшит его работу на низких частотах?
Кстати, я купил трехфазный двигатель (750 Вт), и у меня есть подходящий двигатель постоянного тока. я просто за несколько лет так и не удосужился их установить. усилия просто не стоят того. у нас у всех есть мельница, верно?
Форрест Адди
Алмаз
- #11
Макгайвер сказал:
также не должно быть потери крутящего момента с ЧРП (с 3P).
сверлильный станок Ред Диана, кажется, распространенное заблуждение о постоянном крутящем моменте и станках. В некоторых приложениях, например, при вождении конвейера, постоянный крутящий момент подходит. Но если вы управляете станком, токарным станком или сверлильным станком Диана, постоянный крутящий момент — это огромная жертва производительности … вам не нужен постоянный крутящий момент, вы хотите, чтобы крутящий момент увеличивался по мере снижения скорости, чтобы у вас была постоянная мощность. и единственный реальный способ получить это (более или менее) — механическая трансмиссия. чтобы VFD имело смысл в качестве управления скоростью, это должна быть либо система, подобная конвейеру, где мощность падает при падении скорости, либо она должна быть достаточно переоценена, чтобы снижение производительности не было проблемой.
Нажмите, чтобы развернуть…
БИНГО!!
Макгайвер точно передает концепцию, которой я годами бился глухим.
Электродвигатели с постоянным крутящим моментом; крутящий момент, который они создают, ограничен магнитным полем, действующим между якорем и статором. Большинство вращающихся источников энергии (от стоматологических боров до гидроэлектрических турбин в несколько миллионов кВт) по существу представляют собой устройства с постоянным крутящим моментом (да, есть незначительные исключения). в рабочей зоне машины. Подумайте о X DOC при скорости подачи Y, при Z SFPM, независимо от радиуса. Другой способ выразить это – постоянная мощность или постоянная мощность. Сила – это сила, умноженная на расстояние, умноженная на время. Крутящий момент — это сила (на плече рычага). Таким образом, крутящий момент — это сила, а НЕ мощность.
Моторхэды, говорящие о “огромном крутящем моменте”, неправильно используют технические термины, имитирующие гиперболы в нишевых журналах, которые они читают. Они написаны другими невежественными энтузиастами под редакционным контролем крайне циничных эксплуататорских маркетологов, торгующих автозапчастями. Таким образом, круг замыкается, увековечивая прибыльное невежество и неправильно употребляемый словарь, который распространяется на нашу торговлю, и я ненавижу это. Неправильное общение, вызванное неправильным использованием словарного запаса, является проклятием ясного понимания.
ОК! Где был я?.
Станки снабжены тщательно продуманными многоскоростными ременными или зубчатыми редукторами, поэтому доступное усилие на инструмент и SFPM остается постоянным независимо от радиуса действия. Наш гипотетический разрез потребляет такое же количество энергии на радиусе 1 дюйм (токарный станок в домашних условиях) и на радиусе 20 футов (на ВБМ в гидроэлектрической мастерской) — на данный момент пренебрегая эксплуатационными потерями станка. Попробуйте выполнить ту же работу на большего радиуса за счет замедления двигателя, и вы вскоре узнаете, что двигатель на пониженных оборотах не имеет достаточной МОЩНОСТИ, чтобы заставить работу пройти мимо режущей кромки Двигатель все еще имеет тот же крутящий момент, но из-за уменьшения числа оборотов в минуту развиваемая мощность падает в пропорционально оборотам (расстояние и время в уравнении мощности)
Вывод для тех из вас, кто думает о крутящем моменте, повторю: крутящий момент — это не мощность. Это сила на руке
Возвращаясь к ОП. Проблема заключается в электрическом снижении оборотов однофазного двигателя, чтобы он развивал номинальный крутящий момент с хорошей регулировкой скорости; двигатель остается в пределах 5% от уставки RPM от нулевой нагрузки до полной нагрузки. Это не может быть решено экономически без рецепта. Точка. Конструкция двигателя и его рабочие характеристики не позволяют этого. Были упомянуты постоянные конденсаторы, что является совершенно новым направлением исследований. Загадки того, как работают асинхронные двигатели, на несколько поколений поразили определенное количество студентов, изучающих ЭЭ. Хотя асинхронные двигатели просты, эффективны, широко распространены, недороги, почти являются товаром массового потребления, на самом деле они представляют собой очень сложные высокооптимизированные продукты.
Итак, вы посмотрите на асинхронный двигатель, который вы вытащили из старого вентилятора печи. Вы думаете: почему я не могу запустить эту штуку с переменной скоростью на своем сверлильном станке? Вы можете, но вы не были бы счастливы. Все недорогие, простые в исполнении регуляторы скорости электродвигателя для асинхронных двигателей приемлемо работают с вентиляторами (фиксированная нагрузка при любом заданном числе оборотов в минуту), но для станка требуется почти постоянное число оборотов в минуту, когда нагрузка изменяется от холостого хода до полного крутящего момента двигателя. Снимите крыльчатку вентилятора с двигателя и запустите двигатель с той же настройкой управления, при этом вал двигателя будет вращаться почти синхронно. Регулировка скорости отсутствует. Система управления не имеет обратной связи: она не определяет фактические обороты и автоматически регулирует мощность двигателя, чтобы скорректировать работу вне заданного значения.
Так что кусайте пулю. Не существует волшебного решения, позволяющего запускать однофазный двигатель с переменным числом оборотов в минуту с хорошей регулировкой скорости. Вы застряли с двигателями постоянного тока с постоянными магнитами или параллельными обмотками и электронным управлением или трехфазным переменным током с управлением VFD. Извини. Регулировка скорости — убийца того, что вы хотите сделать,
Макгайвер
Алмаз
- #12
диан сказал:
так что его не сильно переоценивают.
Интересно, а другой конденсатор улучшит его работу на низких частотах?
Нажмите, чтобы развернуть…
превышение рейтинга, о котором я говорил, это не частотно-регулируемый привод, а вся система. Скажем, у вас есть мельница мощностью 2 л.с., а в сети ее максимальная скорость 1000 об/мин. Вы хотите ездить с частотно-регулируемым приводом до 250 об/мин и иметь 2 л. с. при 250… вам нужно иметь двигатель мощностью 8 л.с. и частотно-регулируемый привод, потому что вы получаете только 1/4 л.с. при переходе от 1000 к 250 об/мин. В отличие от VFD, смена шестерен/ремней даст вам (более или менее) 2 л.с. на каждой скорости
Парни, у которых есть 2-сильная мельница, урезали скорость на 75% через VFD и говорят, что все в порядке, на самом деле говорят, что 1/2 л.с. — это все, что им нужно на таких скоростях… 1/4 скорости.
есть потери, которые не сделают его идеальным 1:!, но, надеюсь, дело дойдет до
Гэри Э
Алмаз
- №13
Сколько dbl E у нас здесь на этом форуме??? у кого-нибудь из вас на стене висит EE овчина????
Почему до сих пор не разобрались??? может быть из-за того, что НЕ РАБОТАЕТ??
если ПМ электрики не разобрались, а добавить остальные ЭЭ в мире. .. ну как нет таких моторов??? есть ожидающий рынок, который все ждет… вы заработаете монетный двор… дерзайте?? что тебя сдерживает??..
Билл D
Алмаз
- №14
Лет десять назад я спрашивал здесь о замедлении работы моего домашнего вентилятора. Благодаря совету здесь я заменил настенный выключатель на SCR? диммер. Это снизило максимальную скорость примерно на 30% и позволило мне замедлить ее до гораздо более тихого уровня.
Работает только с однофазным двигателем, поскольку у него нет пускового переключателя и конденсаторов.
Билл Д.
аболлман
Пластик
- №15
Всем спасибо за мысли.
Из того, что я читал в другом месте, кажется, что я просто не могу модифицировать этот тип двигателя, он рассчитан на фиксированную скорость. Я нашел этот удобный источник, в котором объясняется, как двигатели с конденсаторным пуском, предназначенные для работы на одной скорости, обычно имеют вспомогательную пусковую обмотку, которая отключается, когда двигатель достигает номинальной скорости вращения. Таким образом, обмотка стартера рассчитана на то, чтобы мощность проходила через нее только в течение короткого периода времени во время разгона. Если я сделаю что-нибудь, чтобы значительно снизить скорость, это подаст питание на обмотку стартера во время нормальной работы и, вероятно, повредит обмотку. Так что я бы даже не пытался точно контролировать скорость / крутящий момент, прежде чем просто сжечь часть двигателя!
Двигатели с пусковым конденсатором: схема и объяснение того, как конденсатор используется для пуска однофазного двигателя
Тони Тернер
Пластик
- №16
ЧРП
аболлман сказал:
Привет всем,
Мне интересно, можно ли добавить регулятор скорости к однофазному двигателю, подобно тому, как частотно-регулируемый привод обычно используется для управления трехфазным двигателем.
У меня есть настольная дисковая шлифовальная машина, и мне бы хотелось иметь возможность регулировать скорость двигателя.
Из простого поиска, который я провел в Интернете, у меня сложилось впечатление, что для однофазных двигателей потребуется совершенно другой механизм управления, чем для трехфазных двигателей, но я не могу легко найти руководство, кроме этого. Я никогда не делал этого раньше, поэтому определенно стараюсь правильно делать домашнюю работу.
— Андрей
Нажмите, чтобы развернуть. ..
Я использую однофазный частотно-регулируемый привод на 110 вольт. на моем токарном станке. он подключен после механизма переключения. без потери крутящего момента. я конечно не помню как я это делал.
Тони Тернер
аура
Пластик
- # 17
Преобразователь частоты
Преобразователь частоты будет работать и работать лучше, если двигатель можно подключить к однофазной сети 220 Вольт.
аболлман сказал:
Привет всем,
Мне интересно, можно ли добавить регулятор скорости к однофазному двигателю, подобно тому, как частотно-регулируемый привод обычно используется для управления трехфазным двигателем.
У меня есть настольная дисковая шлифовальная машина, и мне бы хотелось иметь возможность регулировать скорость двигателя.
Из простого поиска, который я провел в Интернете, у меня сложилось впечатление, что для однофазных двигателей потребуется совершенно другой механизм управления, чем для трехфазных двигателей, но я не могу легко найти руководство, кроме этого. Я никогда не делал этого раньше, поэтому определенно стараюсь правильно делать домашнюю работу.
— Эндрю
Нажмите, чтобы развернуть…
билцвейг
Нержавеющая сталь
- # 18
Билл Д сказал:
Около десяти лет назад я спрашивал здесь о том, как замедлить работу моего домашнего вентилятора. Благодаря совету здесь я заменил настенный выключатель на SCR? диммер. Это снизило максимальную скорость примерно на 30% и позволило мне замедлить ее до гораздо более тихого уровня.
Работает только с однофазным двигателем, поскольку у него нет пускового переключателя и конденсаторов.
Билл Д.Нажмите, чтобы развернуть…
Диммерный переключатель будет работать только с так называемой «вязкостной нагрузкой» — с нагрузкой, создаваемой вентилятором, центробежным насосом или аналогичным приложением. На станке не получится.
JST
Алмаз
- # 19
Billzweig сказал:
Диммерный переключательбудет работать только с так называемой «вязкостной нагрузкой» — нагрузкой, создаваемой вентилятором, центробежным насосом или подобными приложениями. На станке не получится.
Нажмите, чтобы развернуть…
Он также имеет тенденцию работать только с теми же типами, что и работа с частотно-регулируемым приводом. Заштрихованный полюс и тип «PSC» (с конденсатором, но без переключателя) будут нормально работать с контролем напряжения, но только если нагрузка невелика в начале.
Настоящая проблема, как упомянул Аболлман, заключается в том, что двигатель с пусковым переключателем снова подключается к пуску, если он замедляется.
И большинству частотно-регулируемых приводов не нравится большой пусковой импульс. Однофазные типы должны выдерживать некоторый скачок напряжения в пределах своего диапазона л.с., но, как правило, не такой, как у двигателя с пусковым переключателем. Контроль SCR не будет беспокоить кратковременные скачки напряжения, обычно SCR довольно жесткие.
В то время как SCR “работает” со станком, управление скоростью будет настолько зависеть от нагрузки, что потребуется обратная связь по скорости. И не было бы никакого преимущества перед ЧРП и 3-фазным двигателем. Скорее недостаток.
билцвейг
Нержавеющая сталь
- #20
JST сказал:
….Хотя SCR “работает” со станком, управление скоростью будет настолько зависеть от нагрузки, что потребуется обратная связь по скорости. И не было бы никакого преимущества перед ЧРП и 3-фазным двигателем. Скорее недостаток.
Нажмите, чтобы развернуть…
Соглашаться. Особенно, когда очень легко найти (и обычно легко переключиться) трехфазный двигатель или двигатель постоянного тока.