Регулација брзине индукционог мотора

Најчешћи су следећи начини контроле брзине асинхроног мотора: промена додатног отпора роторског кола, промена напона који се доводи до намотаја статора, промена фреквенције напона напајања, као и као пребацивање броја полова.

Регулација брзине индукционог мотора увођењем отпорника у коло ротора

Увод отпорници у колу ротора доводи до повећања губитака снаге и смањења брзине ротора мотора услед повећања клизања, пошто је н = нО (1 — с).

Шипак. 1 следи да како се отпор у колу ротора повећава при истом обртном моменту, брзина мотора се смањује.

Тврдоћа механичке карактеристике значајно опада са смањењем брзине ротације, што ограничава опсег контроле на (2 — 3): 1. Недостатак ове методе су значајни губици енергије, који су пропорционални клизању. Такво подешавање је могуће само за ротор мотор. 

Регулација брзине ротације асинхроног мотора променом напона статора

Промена напона примењеног на намотај статора асинхроног мотора омогућава вам да подесите брзину користећи релативно једноставна техничка средства и шеме управљања. Да би се то урадило, регулатор напона је повезан између мреже наизменичне струје са стандардним напоном У1ном и статора електромотора.

Приликом подешавања брзине асинхрони мотор промена напона примењеног на намотај статора, критични момент Мцр асинхроног мотора варира пропорционално квадрату напона примењеног на мотор Урет (слика 3) и клизање од Урег не зависи.

Пиринач. 1. Механичке карактеристике индукционог мотора са намотаним ротором при различитим отпорима отпорника укључених у коло ротора

Пиринач. 2. Шема за регулисање брзине индукционог мотора променом напона статора

Пиринач. 3. Механичке карактеристике асинхроног мотора при промени напона примењеног на намотаје статора

Ако је моменат отпора погоњене машине већи почетни обртни момент електромотора (Мс> Мстарт), тада се мотор неће окретати, па га је потребно покренути на називном напону Уном или у празном ходу.

Тако је могуће регулисати брзину ротације асинхроних мотора са кавезним кавезом само са оптерећењем попут вентилатора. Поред тога, морају се користити посебни мотори високог клизања. Опсег контроле је мали, до нкр.

Да бисте променили напон, примените трофазни аутотрансформатори и тиристорски регулатори напона.

Пиринач. 4.Шема тиристорског регулатора напона система контроле брзине затворене петље - асинхроног мотора (ТРН - ИМ)

Управљање затвореном петљом асинхроног мотора направљено према шеми тиристорског регулатора напона — електромотор вам омогућава да подесите брзину асинхроног мотора са повећаним клизањем (такви мотори се користе у вентилационим јединицама).

Регулација брзине ротације асинхроног мотора променом фреквенције напона напајања

Пошто је фреквенција ротације магнетног поља статора бр = 60е/ п, онда се подешавање брзине ротације индукционог мотора може извршити променом фреквенције напона напајања.

Принцип фреквентне методе за регулисање брзине асинхроног мотора лежи у чињеници да се променом фреквенције напона напајања, у складу са изразом са константним бројем парова полова п, угаона брзина може променити тако што магнетно поље статора.

Овај метод обезбеђује глатку контролу брзине у широком опсегу, а механичке карактеристике имају високу крутост.

Да би се добиле високе енергетске перформансе асинхроних мотора (коефицијенти снаге, ефикасност, капацитет преоптерећења), потребно је истовремено са фреквенцијом мењати напон напајања. Закон промене затезања зависи од природе момента оптерећења Мс. При константном оптерећењу обртног момента, напон статора се мора контролисати пропорционално фреквенцији.

Шематски дијаграм фреквентног електричног погона је приказан на сл. 5, а механичке карактеристике фреквенцијско подешеног ИМ приказане су на Сл. 6.

Пиринач. 5.Шема фреквентног претварача

Пиринач. 6. Механичке карактеристике асинхроног мотора са регулацијом фреквенције

Како фреквенција ф опада, критични момент се благо смањује у области малих брзина ротације. Ово је због повећања утицаја активног отпора намотаја статора уз истовремено смањење фреквенције и напона.

Брзина асинхроног мотора за регулацију фреквенције вам омогућава да промените брзину у опсегу (20 — 30): 1. Метод фреквенције је најперспективнији за регулисање асинхроног мотора са ротором у кавезу са веверицом. Губици снаге са овим распоредом су мали јер су губици клизања минимални.

Најсавременији фреквентни претварачи изграђени по шеми двоструке конверзије. Састоје се од следећих главних делова: ДЦ везе (неконтролисани исправљач), импулсног претварача снаге и управљачког система.

ДЦ веза се састоји од неконтролисаног исправљача и филтера. Наизменични напон мреже за напајање претвара се у напон једносмерне струје.

Снажни трофазни импулсни инвертер садржи шест транзисторских прекидача. Сваки намотај мотора је повезан преко одговарајућег прекидача на позитивне и негативне терминале исправљача. Инвертор претвара исправљени напон у трофазни наизменични напон жељене фреквенције и амплитуде, који се примењује на намотаје статора електромотора.

У излазним фазама претварача, прекидачи за напајање се користе као прекидачи. ИГБТ транзистори… У поређењу са тиристорима, они имају вишу фреквенцију пребацивања, што им омогућава да производе синусоидни излазни сигнал са минималним изобличењем.Регулација излазне фреквенције Низводни и излазни напон се реализују високом фреквенцијом модулација ширине импулса.

Контролисање брзине пребацивања пара полова индукционог мотора

Степенаста контрола брзине се може извршити помоћу специјалне вишебрзински индукциони мотори са кавезом. 

Из израза бр = 60е/ п следи да се при промени броја парова полова п добијају механичке карактеристике са различитим брзинама ротације за магнетно поље статора. Пошто је вредност п одређена целим бројевима, прелазак са једне карактеристике на другу у процесу прилагођавања је степенасти.

Постоје два начина да промените број парова полова. У првом случају, два намотаја са различитим бројем полова постављају се у прорезе статора. Када се брзина промени, један од намотаја је повезан у мрежу.У другом случају, намотај сваке фазе се састоји од два дела која су повезана паралелно или серијски. У овом случају, број парова полова се мења за фактор два.

Пиринач. 7. Шеме за пребацивање намотаја асинхроног мотора: а — са једне звезде на двоструку звезду; б — од троугла до двоструке звезде

Контрола брзине променом броја парова полова је економична, а механичке карактеристике одржавају крутост. Недостатак ове методе је степенаста природа промене брзине индукционог мотора са кавезним ротором. Двобрзински мотори су доступни са 4/2, 8/4, 12/6 полова. 12/8/6/4 полни четворобрзински електромотор има два прекидачка намотаја.

Коришћени материјали из књиге Даинеко В.А., Ковалински А.И. Електро опрема пољопривредних предузећа.