การควบคุมความเร็วของมอเตอร์เหนี่ยวนำ

วิธีที่พบมากที่สุดคือวิธีการต่อไปนี้ในการควบคุมความเร็วของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส: การเปลี่ยนแปลงความต้านทานเพิ่มเติมของวงจรโรเตอร์, การเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับขดลวดสเตเตอร์, การเปลี่ยนแปลงความถี่ของแรงดันไฟฟ้าเช่นกัน เป็นการสลับจำนวนเสา

การควบคุมความเร็วของมอเตอร์เหนี่ยวนำโดยการใส่ตัวต้านทานเข้าไปในวงจรโรเตอร์

การแนะนำ ตัวต้านทาน ในวงจรโรเตอร์ทำให้สูญเสียพลังงานเพิ่มขึ้นและความเร็วของโรเตอร์มอเตอร์ลดลงเนื่องจากสลิปเพิ่มขึ้นเนื่องจาก n = nO (1 — s)

รูปที่. 1 ตามนั้นเมื่อความต้านทานในวงจรโรเตอร์เพิ่มขึ้นที่แรงบิดเท่ากัน ความเร็วของเครื่องยนต์จะลดลง

ความแข็ง ลักษณะทางกล ลดลงอย่างมากเมื่อความเร็วในการหมุนลดลง ซึ่งจะจำกัดช่วงการควบคุมไว้ที่ (2 — 3): 1 ข้อเสียของวิธีนี้คือการสูญเสียพลังงานอย่างมาก ซึ่งเป็นสัดส่วนกับสลิป การปรับดังกล่าวทำได้เฉพาะสำหรับ มอเตอร์โรเตอร์. 

การควบคุมความเร็วในการหมุนของมอเตอร์เหนี่ยวนำโดยการเปลี่ยนแรงดันสเตเตอร์

การเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสช่วยให้คุณปรับความเร็วได้โดยใช้วิธีการทางเทคนิคและรูปแบบการควบคุมที่ค่อนข้างง่าย ในการทำเช่นนี้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าจะเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายกระแสสลับที่มีแรงดันไฟฟ้ามาตรฐาน U1nom และสเตเตอร์ของมอเตอร์ไฟฟ้า

เมื่อปรับความเร็ว เครื่องยนต์แบบอะซิงโครนัส การเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับขดลวดสเตเตอร์ ช่วงเวลาวิกฤตของมอเตอร์อะซิงโครนัส Mcr จะแปรผันตามสัดส่วนกำลังสองของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับมอเตอร์ Uret (รูปที่ 3) และสลิปจาก Ureg ไม่ได้ขึ้นอยู่กับ

ข้าว. 1. ลักษณะทางกลของมอเตอร์เหนี่ยวนำที่มีโรเตอร์แบบพันที่ความต้านทานต่างๆ ของตัวต้านทานที่รวมอยู่ในวงจรโรเตอร์

ข้าว. 2. โครงการควบคุมความเร็วของมอเตอร์เหนี่ยวนำโดยการเปลี่ยนแรงดันสเตเตอร์

ข้าว. 3. ลักษณะทางกลของมอเตอร์เหนี่ยวนำเมื่อเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับขดลวดสเตเตอร์

ถ้าโมเมนต์แรงต้านของเครื่องขับเคลื่อนมากกว่า แรงบิดเริ่มต้นของมอเตอร์ไฟฟ้า (Ms> Mstart) จากนั้นมอเตอร์จะไม่หมุนดังนั้นจึงจำเป็นต้องสตาร์ทที่แรงดันไฟฟ้า Unom หรือที่ไม่ได้ใช้งาน

ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะควบคุมความเร็วในการหมุนของมอเตอร์เหนี่ยวนำแบบกรงกระรอกด้วยโหลดแบบพัดลมเท่านั้น นอกจากนี้ยังต้องใช้มอเตอร์ลื่นสูงพิเศษ ช่วงการควบคุมมีขนาดเล็กถึง nkr

หากต้องการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้า ให้ใช้ หม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติสามเฟส และตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าไทริสเตอร์

ข้าว. 4.แผนผังของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าไทริสเตอร์ของระบบควบคุมความเร็ววงปิด - มอเตอร์เหนี่ยวนำ (TRN - IM)

การควบคุมวงปิดของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสที่ทำขึ้นตามรูปแบบการควบคุมแรงดันไฟฟ้าของไทริสเตอร์ - มอเตอร์ไฟฟ้าช่วยให้คุณปรับความเร็วของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสด้วยการลื่นที่เพิ่มขึ้น (มอเตอร์ดังกล่าวใช้ในหน่วยระบายอากาศ)

การควบคุมความเร็วของการหมุนของมอเตอร์เหนี่ยวนำโดยการเปลี่ยนความถี่ของแรงดันไฟฟ้า

เนื่องจากความถี่ในการหมุนของสนามแม่เหล็กสเตเตอร์ไม่มี = 60e/ p ดังนั้นการปรับความเร็วในการหมุนของมอเตอร์เหนี่ยวนำสามารถทำได้โดยการเปลี่ยนความถี่ของแรงดันไฟฟ้า

หลักการของวิธีความถี่ในการควบคุมความเร็วของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสนั้นอยู่ที่ความจริงที่ว่าโดยการเปลี่ยนความถี่ของแรงดันไฟฟ้าตามนิพจน์ที่มีจำนวนคู่ขั้วคงที่ p ความเร็วเชิงมุมสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดย สนามแม่เหล็กของสเตเตอร์

วิธีนี้ให้การควบคุมความเร็วที่ราบรื่นในช่วงกว้าง และลักษณะทางกลมีความแข็งแกร่งสูง

เพื่อให้ได้พลังงานสูงของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส (ค่าสัมประสิทธิ์กำลัง ประสิทธิภาพ ความจุเกินพิกัด) จำเป็นต้องเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าพร้อมกันกับความถี่ กฎแห่งการเปลี่ยนแปลงของแรงตึงขึ้นอยู่กับลักษณะของโมเมนต์การโหลด Ms. ที่โหลดแรงบิดคงที่ แรงดันสเตเตอร์จะต้องถูกควบคุมตามสัดส่วนของความถี่

แผนผังของไดรฟ์ไฟฟ้าความถี่แสดงในรูปที่ 5 และคุณลักษณะเชิงกลของ IM ที่ปรับความถี่ได้แสดงไว้ในรูปที่ 6.

ข้าว. 5.แผนผังของตัวแปลงความถี่

ข้าว. 6. ลักษณะทางกลของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสที่มีการควบคุมความถี่

เมื่อความถี่ f ลดลง โมเมนต์วิกฤตจะลดลงเล็กน้อยในบริเวณที่มีความเร็วรอบต่ำ นี่เป็นเพราะอิทธิพลที่เพิ่มขึ้นของความต้านทานที่ใช้งานของสเตเตอร์ที่คดเคี้ยวพร้อมกับความถี่และแรงดันไฟฟ้าที่ลดลงพร้อมกัน

ความเร็วมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสควบคุมความถี่ช่วยให้คุณเปลี่ยนความเร็วในช่วง (20 — 30): 1. วิธีความถี่เป็นวิธีที่มีแนวโน้มดีที่สุดสำหรับการควบคุมมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสด้วยโรเตอร์ในกรงกระรอก การสูญเสียพลังงานจากการจัดเรียงนี้มีน้อยเนื่องจากการสูญเสียการลื่นนั้นน้อยมาก

ตัวแปลงความถี่ที่ทันสมัยที่สุดสร้างขึ้นตามรูปแบบการแปลงสองครั้ง ประกอบด้วยส่วนหลักดังต่อไปนี้: ลิงค์ DC (วงจรเรียงกระแสที่ไม่มีการควบคุม), อินเวอร์เตอร์ไฟฟ้าพัลส์ และระบบควบคุม

ลิงค์ DC ประกอบด้วยวงจรเรียงกระแสที่ไม่มีการควบคุมและตัวกรอง แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับของเครือข่ายแหล่งจ่ายจะถูกแปลงเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง

อินเวอร์เตอร์พัลส์กำลังสามเฟสประกอบด้วยสวิตช์ทรานซิสเตอร์หกตัว ขดลวดมอเตอร์แต่ละตัวเชื่อมต่อผ่านสวิตช์ที่สอดคล้องกับขั้วบวกและขั้วลบของวงจรเรียงกระแส อินเวอร์เตอร์จะแปลงแรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขแล้วเป็นแรงดันไฟฟ้าสลับสามเฟสของความถี่และแอมพลิจูดที่ต้องการ ซึ่งจะนำไปใช้กับขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์ไฟฟ้า

ในขั้นตอนเอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์ สวิตช์ไฟใช้เป็นสวิตช์ IGBT ทรานซิสเตอร์… เมื่อเปรียบเทียบกับไทริสเตอร์แล้ว ไทริสเตอร์มีความถี่การสลับที่สูงกว่า ซึ่งช่วยให้สร้างสัญญาณเอาต์พุตไซน์ที่มีความผิดเพี้ยนน้อยที่สุดการควบคุมความถี่เอาต์พุต แรงดันดาวน์สตรีมและเอาต์พุตรับรู้ด้วยความถี่สูง การปรับความกว้างของพัลส์.

การควบคุมความเร็วสวิตชิ่งของโพลคู่มอเตอร์เหนี่ยวนำ

การควบคุมความเร็วแบบขั้นบันไดสามารถทำได้โดยใช้แบบพิเศษ มอเตอร์เหนี่ยวนำหลายความเร็วแบบกรงกระรอก. 

จากนิพจน์ no = 60e/ p เป็นไปตามนั้นเมื่อจำนวนคู่ขั้ว p เปลี่ยนไป สนามแม่เหล็กของสเตเตอร์จะได้ลักษณะทางกลที่มีความเร็วรอบต่างกัน เนื่องจากค่าของ p ถูกกำหนดโดยจำนวนเต็ม การเปลี่ยนจากคุณลักษณะหนึ่งไปเป็นอีกลักษณะหนึ่งในกระบวนการปรับจึงเป็นแบบขั้นตอน

มีสองวิธีในการเปลี่ยนจำนวนคู่เสา ในกรณีแรก ขดลวดสองเส้นที่มีจำนวนขั้วต่างกันจะถูกวางไว้ในช่องของสเตเตอร์ เมื่อความเร็วเปลี่ยนหนึ่งในขดลวดจะเชื่อมต่อกับเครือข่าย ในกรณีที่สอง ขดลวดของแต่ละเฟสประกอบด้วยสองส่วนที่เชื่อมต่อแบบขนานหรือแบบอนุกรม ในกรณีนี้ จำนวนของคู่ขั้วจะเปลี่ยนไป 2 เท่า

ข้าว. 7. แบบแผนสำหรับการสลับขดลวดของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส: a - จากดาวดวงเดียวเป็นดาวคู่ b — จากรูปสามเหลี่ยมเป็นดาวคู่

การควบคุมความเร็วโดยการเปลี่ยนจำนวนคู่เสานั้นประหยัด และลักษณะทางกลจะรักษาความแข็งแกร่ง ข้อเสียของวิธีนี้คือธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงความเร็วของมอเตอร์เหนี่ยวนำโรเตอร์แบบกรงกระรอกมีลักษณะเหมือนขั้นบันได มีมอเตอร์ความเร็ว 2 ตัวพร้อมขั้ว 4/2, 8/4, 12/6 มอเตอร์ไฟฟ้าสี่ความเร็ว 12/8/6/4 ขั้วมีขดลวดสลับสองเส้น

วัสดุที่ใช้จากหนังสือ Daineko V.A. , Kovalinsky A.I. อุปกรณ์ไฟฟ้าของกิจการเกษตร.