Aszinkron motor frekvenciaszabályozása

Jelenleg széles körben használják az aszinkron motorral rendelkező elektromos hajtás forgási szögsebességének frekvenciaszabályozását, mivel ez széles tartományban lehetővé teszi a forgórész forgási sebességének zökkenőmentes megváltoztatását mind a névleges érték felett, mind alatt.

A frekvenciaváltók modern, csúcstechnológiás eszközök, széles beállítási tartománnyal, amelyek széles körű funkciókkal rendelkeznek az aszinkron motorok vezérléséhez. A legmagasabb minőség és megbízhatóság lehetővé teszi, hogy különféle iparágakban használják szivattyúk, ventilátorok, szállítószalagok stb. hajtásainak vezérlésére.

A tápfeszültség frekvenciaváltói egyfázisúra és háromfázisúra, de kialakításuk szerint forgó és statikus elektromos gépekre oszthatók. Az elektromos gépek átalakítóiban a frekvencia állítható a hagyományos vagy speciális elektromos gépek használatával. V statikus frekvenciaváltók a tápáram frekvenciájának változását olyan elektromos elemek alkalmazásával érik el, amelyeknek nincs mozgása.

Indukciós motor frekvenciaváltó áramköre

A frekvenciaváltó kimeneti jele

Az egyfázisú hálózatok frekvenciaváltói akár 7,5 kW teljesítményű gyártóberendezések elektromos meghajtását is biztosíthatják. A modern egyfázisú konverterek kialakításának sajátossága, hogy a bemeneten egy 220 V feszültségű fázis, a kimeneten pedig három azonos feszültségű fázis található, ami lehetővé teszi a háromfázisú villanymotorok csatlakoztatását egy kondenzátor használata nélkül.

A 380 V-os háromfázisú hálózatról táplált frekvenciaváltók 0,75-630 kW teljesítménytartományban kaphatók. A teljesítményértéktől függően az eszközöket polimer kombinált és fém tokban gyártják.

Az indukciós motorok legnépszerűbb szabályozási stratégiája a vektorvezérlés. Jelenleg a legtöbb frekvenciaváltó vektorvezérlést vagy akár szenzor nélküli vektorvezérlést valósít meg (ez a tendencia azoknál a frekvenciaváltóknál tapasztalható, amelyek eredetileg skaláris vezérlést valósítottak meg, és nem rendelkeznek sebességérzékelő csatlakoztatására szolgáló terminálokkal).

A kimeneti terhelés típusától függően a frekvenciaváltók a megvalósítás típusa szerint vannak felosztva:

• szivattyú- és ventilátorhajtásokhoz;

• általános ipari elektromos meghajtáshoz;

• túlterheléssel üzemelő villanymotorok részeként működik.

Tipikus terhelések mechanikai jellemzői

A modern frekvenciaváltók sokféle funkcionális jellemzővel rendelkeznek, például kézi és automatikus szabályozással rendelkeznek a motor fordulatszámára és forgásirányára, valamint beépített potenciométer a vezérlőpulton.A kimeneti frekvencia 0 és 800 Hz közötti beállítási lehetőségével ajándékozott meg.

A konverterek képesek automatikusan vezérelni egy aszinkron motort a perifériás érzékelőktől érkező jelek alapján, és elektromos hajtást hajtani egy adott időzítési algoritmus szerint. Támogatja az automatikus helyreállítási funkciókat rövid távú áramkimaradás esetén. Végezze el a tranziens vezérlést egy távoli konzolról, és védje meg az elektromos motorokat a túlterheléstől.

A forgási szögsebesség és a tápáram frekvenciája közötti összefüggés az egyenletből következik

ωo = 2πe1/ p

Állandó U1 tápfeszültség és frekvenciaváltozás mellett az indukciós motor mágneses fluxusa megváltozik. Ugyanakkor a mágneses rendszer jobb kihasználása érdekében a tápfeszültség frekvenciájának csökkenésével arányosan csökkenteni kell a feszültséget, különben a mágnesező áram és az acél veszteségei jelentősen megnőnek.

Hasonlóképpen a tápfrekvencia növekedésével a feszültségnek arányosan növekednie kell ahhoz, hogy a mágneses fluxus állandó maradjon, mert ellenkező esetben (állandó tengelynyomaték mellett) ez a forgórész áramának növekedését okozza, tekercseinek árammal túlterhelését és a maximális nyomaték csökkenését okozza.

A racionális feszültségszabályozási törvény az ellenállási nyomaték természetétől függ.

Állandó statikus terhelési pillanatban (Ms = const) a feszültséget annak frekvenciájával arányosan kell szabályozni U1 / f1 = const. A ventilátor terhelés jellegénél az arány U1 / f21 = állandó.

A terhelési nyomaték fordítottan arányos az U1 fordulatszámmal /√f1 = állandó.

Az alábbi ábrák egy szögsebesség-frekvencia-szabályozással rendelkező indukciós motor egyszerűsített kapcsolási rajzát és mechanikai jellemzőit mutatják be.

Frekvenciaváltó bekötési rajza aszinkron motorhoz

Állandó statikus ellenállási nyomatékkal rendelkező terhelés jellemzői

NSFfunkciók a ventilátor töltéséhez

Jellemzők statikus terhelés mellett a forgási szögsebességgel fordítottan arányos nyomaték

Az aszinkron motor fordulatszámának frekvenciaszabályozása lehetővé teszi a forgási szögsebesség megváltoztatását a 20 … 30 és 1 közötti tartományban. Az aszinkron motor fordulatszámának szabályozása a főtől lefelé gyakorlatilag nullára történik.

Az ellátó hálózat frekvenciájának változása esetén az aszinkron motor fordulatszámának felső határa a mechanikai tulajdonságaitól függ, különösen azért, mert a névleges aszinkron motor a névleges feletti frekvenciákon jobb energiajellemzőkkel működik, mint az alacsonyabb frekvenciákon. Ezért ha a hajtásrendszerben hajtóművet használnak, a motornak ezt a frekvenciaszabályozását nem csak lefelé, hanem a névleges ponttól felfelé is kell végrehajtani, egészen a megengedett legnagyobb fordulatszámig a mechanikai szilárdság feltételei mellett. a rotor.

Ha a motor fordulatszáma az útlevélben feltüntetett érték fölé emelkedik, az áramforrás frekvenciája legfeljebb 1,5-2-szer haladhatja meg a névleges értéket.

A frekvenciamódszer a legígéretesebb a mókuskalitkás forgórészes aszinkronmotor szabályozására. Az ilyen szabályozással járó teljesítményveszteség kicsi, mivel nem jár együtt a teljesítménynövekedéssel csúszás… A kapott mechanikai jellemzők nagyon merevek.