Как подключить регулятор оборотов к электродвигателю 380в

Как подключить регулятор оборотов к электродвигателю 380в

Текущее время: Ср янв 24, 2024 15:00:57

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Регулятор скорости вращения мотора 380 вольт

Страница 1 из 2

[ Сообщений: 22 ]

На страницу 1 , 2 След.

Заголовок сообщения: Регулятор скорости вращения мотора 380 вольт
Добавлено: Сб окт 29, 2016 17:34:38

Первый раз сказал Мяу!

здравствуйте!
на работе запускают столовую, на кухне установили вытяжку на крышу установили мотор для нее. нужно сделать регулятор скорости вращения мотора.
Посоветуйте как можно это реализовать,? может у кого схема есть?
мотор 380 вольт 2.2 квт, 3000 об.
За ранее благодарен!

Заголовок сообщения: Re: Регулятор скорости вращения мотора 380 вольт
Добавлено: Сб окт 29, 2016 17:52:54

Готовый частотник — лучшее решение. Мощность берите на ступень выше, то есть на 3 кВт. Теоретически можно частотник сделать и самостоятельно, но геморрою немало. Другой способ управления оборотами асинхронника — изменением только напряжения, не трогая частоту — рекомендовать не могу, он хуже, ротор будет перегреваться из-за большого скольжения; такое можно делать только кратковременно, скажем, при плавном пуске. А частотник позволяет длительную работу на пониженных скоростях без перегрева.

_________________
ВНИМАНИЕ! Я часто редактирую свои сообщения, поэтому перед ответом мне советую обновить страницу.
За перенос модераторами в МЯВУ тем с моими сообщениями я ответственности не несу.

Заголовок сообщения: Re: Регулятор скорости вращения мотора 380 вольт
Добавлено: Сб окт 29, 2016 19:50:57

Первый раз сказал Мяу!

а если допустим осуществить запуск от 220 вольт?
как на схеме [img][url=http://img.radiokot.ru/files/119144/medium/13se4y3t98.jpg][/img]

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Заголовок сообщения: Re: Регулятор скорости вращения мотора 380 вольт
Добавлено: Сб окт 29, 2016 19:53:30

Я уже ответил: ротор будет перегреваться, если таким образом попытаться регулировать скорость. Да и регулирование будет слабеньким, почти незаметным, я думаю (хотя точно не знаю).

_________________
ВНИМАНИЕ! Я часто редактирую свои сообщения, поэтому перед ответом мне советую обновить страницу.
За перенос модераторами в МЯВУ тем с моими сообщениями я ответственности не несу.

Опубликованы материалы вебинара Компэл, посвященного литиевым аккумуляторам EVE Energy и решениям для управления перезаряжаемыми источниками тока. На вебинаре мы представили информацию не только по линейкам аккумуляторной продукции EVE, но и по решениям для управления ею, что поможет рассмотреть эти ХИТ в качестве дополнительной альтернативы для уже выпускающихся изделий. Также рассмотрели нюансы работы с производителем и сервисы, предоставляемые Компэл по данной продукции.

Заголовок сообщения: Re: Регулятор скорости вращения мотора 380 вольт
Добавлено: Сб окт 29, 2016 20:04:55

Первый раз сказал Мяу!

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW. Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного.

Заголовок сообщения: Re: Регулятор скорости вращения мотора 380 вольт
Добавлено: Вт ноя 01, 2016 22:37:16
Skif001 писал(а):

здравствуйте!
на работе запускают столовую, на кухне установили вытяжку на крышу
За ранее благодарен!

Ну здравствуйте! А позвольте спросить: а зачем Вам регулировать скорость мотора? Вопрос глупый? А может Ваша хотелка. идиотизм?

Заголовок сообщения: Re: Регулятор скорости вращения мотора 380 вольт
Добавлено: Вс дек 18, 2016 18:06:29

Первый раз сказал Мяу!

Уважаемый Brigadir.
Регулировку оборотов нужна для увеличения и уменьшения проходящего потока воздуха через вытяжку. Это не моя прихоть шеф попросил). после дрлгих обсуждений я его переубедил что лучше поставить частотник и не забивать себе голову.
А за то что откликнулись огромное СПАСИБО.

Заголовок сообщения: Re: Регулятор скорости вращения мотора 380 вольт
Добавлено: Вс дек 18, 2016 18:51:46

Вытяжки всегда регулируют (если просто надо уменьшить расход один раз) шиберами, стоят копейки. Если периодически то к шиберу электропривод ставят, типа Белимо или арктика. Можно и частотник, но там есть проблема, крыльчатка охлаждения двигателя тоже вращается медленнее и двигатель может перегреться. Странно кстати что мотор на 3000 оборотов, обычно гораздо меньше ставят, при 3000 она выть будет дико. Обычно 1420 стоят. Возможно стоит просто мотор сменить, если производительность велика. Для тихих вытяжек колесо заказывают побольше а обороты поменьше (920 об/мин), если она на чердаке или крыше, то можно и более шумную.

_________________
Ничто так не укрепляет взаимное доверие, как 100% предоплата! Дмитрий, ex-RK3AOR.

Заголовок сообщения: Re: Регулятор скорости вращения мотора 380 вольт
Добавлено: Пн дек 19, 2016 04:13:33
есть такие на 2800 встресал улитка мелкя см 40 всего

_________________
Z Мудрость(Опыт и выдержка) приходит с годами.
Все Ваши беды и проблемы, от недостатка знаний.
Умный и у дурака научится, а дураку и ..
Алберт Ейнштейн не поможет и ВВП не спасет.и МЧС опаздает

Заголовок сообщения: Re: Регулятор скорости вращения мотора 380 вольт
Добавлено: Пн дек 19, 2016 05:44:21
Дмитрий М писал(а):

Можно и частотник, но там есть проблема, крыльчатка охлаждения двигателя тоже вращается медленнее и двигатель может перегреться.

«Эт вряд ли». Нагрузка его — вентилятор, следовательно, механическая характеристика нагрузки — вентиляторная: при снижении оборотов момент снижается, причём снижается нелинейно, быстрее падения оборотов. Соответственно, мощность падает с оборотами очень существенно. В принципе, привода с такими нагрузками можно даже регулировать напряжением питания (с изменением скольжения и из-за этого дополнительным нагревом ротора), хотя я бы этот способ всё-таки не рекомендовал.

_________________
ВНИМАНИЕ! Я часто редактирую свои сообщения, поэтому перед ответом мне советую обновить страницу.
За перенос модераторами в МЯВУ тем с моими сообщениями я ответственности не несу.

Заголовок сообщения: Re: Регулятор скорости вращения мотора 380 вольт
Добавлено: Вт дек 20, 2016 12:13:02
mickbell писал(а):

В принципе, привода с такими нагрузками можно даже регулировать напряжением питания (с изменением скольжения и из-за этого дополнительным нагревом ротора),

народ вы думайте о чем пищете! это вам не китайский 30вт вентилятор дромашницй а промыщленый мотор закрытого исполнения который должен пахат в режиме 24/7/365

_________________
Z Мудрость(Опыт и выдержка) приходит с годами.
Все Ваши беды и проблемы, от недостатка знаний.
Умный и у дурака научится, а дураку и ..
Алберт Ейнштейн не поможет и ВВП не спасет.и МЧС опаздает

Заголовок сообщения: Re: Регулятор скорости вращения мотора 380 вольт
Добавлено: Вт дек 20, 2016 13:11:18

Срывом скольжения регулировались небольшие промкарлсончики ватт так 100..300 максимум, однофазные обычно. Стоял ли транс с отводами или резисторы с галетником или тиристор с дросселем. Но не промышленные трёхфазники. Им поплохеет.

_________________
Ничто так не укрепляет взаимное доверие, как 100% предоплата! Дмитрий, ex-RK3AOR.

Заголовок сообщения: Re: Регулятор скорости вращения мотора 380 вольт
Добавлено: Вт дек 20, 2016 13:33:34
musor писал(а):

народ вы думайте о чем пищете! это вам не китайский 30вт вентилятор дромашницй а промыщленый мотор закрытого исполнения который должен пахат в режиме 24/7/365

Знаю. Я поэтому и уточнил, что сам такой режим рекомендовать не буду.
Дмитрий М писал(а):

Срывом скольжения регулировались небольшие промкарлсончики ватт так 100..300 максимум, однофазные обычно. Стоял ли транс с отводами или резисторы с галетником или тиристор с дросселем. Но не промышленные трёхфазники. Им поплохеет.

Есть вероятность, что ничего им не будет. Основано это предположение на вентиляторном характере нагрузки: обороты упали в два раза, момент, грубо говоря, вчетверо, соответственно, и ток в клетке ротора — примерно так же. Тем не менее, я не рекомендую этот режим.

PS. Признаю, надо было сразу сказать, что, вероятно, он не перегреется, я этого не сделал. Что же касается частотного регулирования и малых скоростей — тут я остаюсь при своём мнении.

_________________
ВНИМАНИЕ! Я часто редактирую свои сообщения, поэтому перед ответом мне советую обновить страницу.
За перенос модераторами в МЯВУ тем с моими сообщениями я ответственности не несу.

Заголовок сообщения: Re: Регулятор скорости вращения мотора 380 вольт
Добавлено: Вт дек 20, 2016 15:14:48

да частотник тем и хорош что там при снижении частоты автоматически снижается питающее тоесть перегрева не будет даже при тяжелом пуске. а нагрузка ведь упадет при упаде скорости

_________________
Z Мудрость(Опыт и выдержка) приходит с годами.
Все Ваши беды и проблемы, от недостатка знаний.
Умный и у дурака научится, а дураку и ..
Алберт Ейнштейн не поможет и ВВП не спасет.и МЧС опаздает

Заголовок сообщения: Re: Регулятор скорости вращения мотора 380 вольт
Добавлено: Вт дек 20, 2016 17:09:44

ну частотник например денег стоит, а сервомеханизм открывающий байпасный воздуховод намного меньше. но тут вопрос возникает в экономии энергии. оправдает ли частотник вложенные в него деньги. вам решать
а то мож купили поставили, погоняли немного, не понравилось. б\у уже по нормальной цене не продашь.

Заголовок сообщения: Re: Регулятор скорости вращения мотора 380 вольт
Добавлено: Вт дек 20, 2016 23:32:39

ну не знаю если денги есть и они выделены на это то почемубы и нет.
ну а если бюджет не позоляет -тогда придется искать другие рещения
есть нгапример такое -правда на воду -паралелно стоять 5одинаковых насосов работают в зависть от нагрузки от 1 до 4, 5 горячий резерв -+включается в аварийных случаях-например пожар и надо поднять давление в гидрантах -обычно по цене дещевле частотника особено если насосы УЖЕ СТОЯТ. они всегда крутят на полную без всего
а вот если туда воткнуть частотник и оставить работать 2-3насоса. резултат тотже толко не будет гидроударов при пуске дополнителных насосов но намного дороже .

_________________
Z Мудрость(Опыт и выдержка) приходит с годами.
Все Ваши беды и проблемы, от недостатка знаний.
Умный и у дурака научится, а дураку и ..
Алберт Ейнштейн не поможет и ВВП не спасет.и МЧС опаздает

Заголовок сообщения: Re: Регулятор скорости вращения мотора 380 вольт
Добавлено: Пн дек 26, 2016 20:20:49

Встал на лапы

Я думаю что симисторным регулятором можно управлять вентилятором . Вентилятор 3 фазы подключить треугольником с конденсатором.
Сам так делал , только на моторе 300W наддува воздуха в топливную горелку.

Заголовок сообщения: Re: Регулятор скорости вращения мотора 380 вольт
Добавлено: Вт дек 27, 2016 04:04:11

никакой симисторный 3ф регул не способен ПРАВИЛНО рулить 3ф моторной(те активноиндуктивной) нагрузкой при сохранени постояного сдвига фаз между фазами и изменении действующего значения тока в фазах. тоесть в теории тако может быть возможно но.
1такой 3Ф СИФУ -по сложности не проще простого частоткика и врядли серийно выпускается
2 даже если его купить(сделать ) не факт что оно сможет рулить конкретным мотором без срываего в клин.
3 если уш рулить током фаз. мотора то лучшее решение 2или3Ф МУ -он выдасть правилный сдвиг фаз и синус на выходе а ток в фазах можно регулировать схемой для успеха таколй регулировки ротор БК должен быть с болщим сопротивлением клети годятся толко некоторые виды КРАНОВЫХ 3фМОТОРОВ

_________________
Z Мудрость(Опыт и выдержка) приходит с годами.
Все Ваши беды и проблемы, от недостатка знаний.
Умный и у дурака научится, а дураку и ..
Алберт Ейнштейн не поможет и ВВП не спасет.и МЧС опаздает

Последний раз редактировалось musor Вт дек 27, 2016 09:22:12, всего редактировалось 2 раз(а).

Заголовок сообщения: Re: Регулятор скорости вращения мотора 380 вольт
Добавлено: Вт дек 27, 2016 07:57:59
musor писал(а):

для успеха таколй регулировки ротор БК должен быть с болщим сопротивлением клети годятся толко некоторые виды КРАНОВЫХ 3фМОТОРОВ

Тут есть тонкость одна: как пересекаются нагрузочный график и моментный график двигателя. Сейчас изображу.

Первый график — момент нагрузки постоянный, устойчивая работа только выше скорости максимального момента. Для двух вариантов ротора.
Второй график — момент нагрузки вентиляторный, устойчивая работа на любых оборотах, в том числе и ниже максимального момента.

_________________
ВНИМАНИЕ! Я часто редактирую свои сообщения, поэтому перед ответом мне советую обновить страницу.
За перенос модераторами в МЯВУ тем с моими сообщениями я ответственности не несу.

Заголовок сообщения: Re: Регулятор скорости вращения мотора 380 вольт
Добавлено: Вт дек 27, 2016 09:24:49

ну какую нагрузку можно считать вентиляторной вопрос непростой.
далеко не каждый вентилятор является такой нагрузкой. ну или не в любом режиме.
навернож не зря делают многоскоростные моторы с переключением обмоток.

_________________
Z Мудрость(Опыт и выдержка) приходит с годами.
Все Ваши беды и проблемы, от недостатка знаний.
Умный и у дурака научится, а дураку и ..
Алберт Ейнштейн не поможет и ВВП не спасет.и МЧС опаздает

Страница 1 из 2

[ Сообщений: 22 ]

На страницу 1 , 2 След.

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 11

Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете добавлять вложения

Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB
Extended by Karma MOD © 2007—2012 m157y
Extended by Topic Tags MOD © 2012 m157y

Работоспособность сайта проверена в браузерах:
IE8.0, Opera 9.0, Netscape Navigator 7.0, Mozilla Firefox 5.0
Адаптирован для работы при разрешениях экрана от 1280х1024 и выше.
При меньших разрешениях возможно появление горизонтальной прокрутки.
По всем вопросам обращайтесь к Коту: kot@radiokot.ru
©2005-2024

Как Повысить Обороты Электродвигателя 380в • Устройство системы

где Р номинальная полезная мощность на валу двигателя в Вт указывается на шильдике , I ток двигателя, А, U напряжение питания обмоток 380 В при подключении в звезду , 220 В при подключении в треугольник , cosφ, η коэффициенты мощности и полезного действия для учета потерь обычно 0,7 0,8.

Регулятор оборотов электродвигателя: назначение, принцип работы, подключение

Управление скоростью вращения двигателя необходимо в трех режимах работы при разгоне, торможении, и в рабочем режиме. Тиристорный или симисторный изменяет величину питающего напряжения посредством пары встречно включенных тиристоров или совместного включения с симистором.

Асинхронный низкооборотистый электродвигатель на 220 вольт

Для двигателей мощностью 1,5 кВт и более, обмотки которых подключены в звезду это подключение используется чаще всего , существует простое эмпирическое правило чтобы приблизительно оценить ток двигателя, нужно умножить его мощность на 2. присоединение элемента сопротивления в цепь ротора;.

1. Ротор — это часть вращения, статор — это внешний по типу магнит.
2. Щётки, которые произведены из графита — это главная часть скользящего контакта, через которую на вращающийся якорь и стоит подавать напряжение.
3. Тахогенератор —это устройство, которое производит слежку за характеристикой вращения прибора. Если происходит нарушение в размеренности процесса вращения, то он корректирует поступающий в двигатель уровень напряжения, тем самым делая его наиболее плавным и медленным.
4. Статор. Такая деталь может включать в себя не один магнит, а, к примеру, две пары полюсов. Вместе с этим на месте статических магнитов здесь будут находиться катушки электромагнитов. Совершать работу такое устройство способно как от постоянного тока, так и от переменного.

Полюсный позволяет регулировать частоту вращения электродвигателя при переключении количества катушек в фазных обмотках, в результате чего изменяется направление и величина тока, протекающего в каждой из них. Настройками ПЧ можно добиться любой частоты вращения в пределах технической возможности. Как Повысить Обороты Электродвигателя 380в

Советы по изготовлению регулятора частоты вращения электродвигателя При таком подключении используются пусковой и рабочий фазосдвигающие конденсаторы. Номинальную мощность на валу в данном случае получить не удастся, и потери мощности составят 20-30% от номинала. Это происходит из-за невозможности обеспечить отсутствие перекоса по фазам при изменении нагрузки. Читайте также Приборы для измерения температуры Классификация приборов температуры по принципу действия. Теперь стоит поговорить о том, как можно осуществить регулировку оборотов в коллекторном двигателе.

Они производят двухступенчатое преобразование энергии выпрямление входного напряжения, его фильтрацию и сглаживание и последующую трансформацию в напряжение с требуемой частотой и амплитудой при помощи инвертора.

Регулировка оборотов асинхронного двигателя своими руками (схема, видео)

Произведя необходимые расчеты и выбрав наиболее эффективный в вашем случае способ, вы сможете заставить двигатель работать с нужной вам мощностью. При использовании преобразователя частоты для повышения мощности можно изменить несущую частоту ШИМ, однако следует избегать перегрева ПЧ.

Как увеличить мощность электродвигателя — ООО «СЗЭМО Электродвигатель»

Вследствие развития силовой преобразовательной техники на текущий момент в широком масштабе изготовляются всевозможные виды частотников, что определило активное применение частотно-регулируемого привода. Итак, для проведения работ вам следует вооружиться.

• Транзисторный – позволяет изменять форму подаваемого напряжения за счет преобразования числа импульсов и временной паузы между подаваемым напряжением. Благодаря чему получил название широтно-импульсной модуляции, пример такого регулятора приведена на схеме ниже.

Полюсный позволяет регулировать частоту вращения электродвигателя при переключении количества катушек в фазных обмотках, в результате чего изменяется направление и величина тока, протекающего в каждой из них. Возможные варианты соединения показаны на рисунке ниже. Как Повысить Обороты Электродвигателя 380в

FAQ по электродвигателям | Техпривод Прежде чем обращаться в мастерскую и отправлять мотор на «хирургию» – это мы всегда успеем – нужно привести ДВС в порядок, восстановить его. А уже потом, после проверки на дороге, принимать решение. Зачастую полученного простым путем эффекта будет более чем достаточно. Это устройство позволяет значительно снизить пусковой ток за счет плавного разгона с медленным увеличением оборотов. Ещё много лет назад широко использовались механические регуляторы они были построены на основе шестеренчатых приводов или же их вариаторов.

FAQ по электродвигателям

Наиболее распространены асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Они имеют сравнительно простую конструкцию и относительно недороги.

В быту также применяют коллекторные (щеточные) электродвигатели переменного тока, которые имеют низкую надежность по сравнению с асинхронными.

2. Какие способы управления электродвигателями используются на практике?

Для обеспечения требуемого разгона и торможения без изменения рабочей частоты применяют устройство плавного пуска (УПП). Если нужно управлять только разгоном двигателя, используют схему включения «звезда-треугольник».

Для запуска двигателей без ПЧ и УПП широко применяются контакторы, которые позволяют дистанционно управлять пуском, остановом и реверсом.

3. Как прозвонить электродвигатель и определить его сопротивление?

Асинхронный электродвигатель, как правило, имеет три обмотки. У каждой обмотки есть по два вывода, которые должны быть обозначены в клеммной коробке двигателя. Если выводы обмоток известны, то можно легко прозвонить каждую из них и сравнить величину сопротивления с остальными обмотками. Если величины сопротивлений отличаются не более, чем на 1%, то скорее всего, обмотки исправны.

Сопротивление обмоток электродвигателя измеряется с помощью омметра, как и сопротивление обмоток трансформатора. Чем больше мощность двигателя, тем меньше сопротивление его обмоток, и наоборот.

4. Как определить мощность электродвигателя?

Также мощность можно определить по нагрузке и по настройкам защитных устройств, через которые питается двигатель (мотор-автомат, тепловое реле).

Еще один способ – включаем двигатель на номинальную мощность, обеспечив нужную нагрузку на валу. После этого измеряем токоизмерительными клещами ток, который должен быть одинаков по всем обмоткам. Для приблизительной оценки мощности асинхронного двигателя, подключенного по схеме «звезда», нужно разделить номинальный измеренный ток на 2.

5. Как увеличить или уменьшить обороты электродвигателя?

Управление скоростью вращения двигателя необходимо в трех режимах работы – при разгоне, торможении, и в рабочем режиме.

Наиболее универсальный способ управления оборотами — использование частотного преобразователя. Настройками ПЧ можно добиться любой частоты вращения в пределах технической возможности. При этом можно управлять и другими параметрами электродвигателя, а также следить за его состоянием во время работы. Частоту можно менять и плавно, и ступенчато.

Управление оборотами двигателя в режиме разгона и торможения возможно при использовании УПП. Это устройство позволяет значительно снизить пусковой ток за счет плавного разгона с медленным увеличением оборотов.

6. Как рассчитать ток и мощность электродвигателя?

Неверно называть однофазными такие электродвигатели, которые по своему строению являются 2- и 3-фазными, но подключаются к однофазному источнику питания посредством схем согласования конденсаторные электромоторы.

Как увеличить мощность двигателя автомобиля? Все способы

Как сделать регулятор своими руками

Если у вас есть вопросы, ответы на которые вы не нашли в данной статье, напишите нам. Будем рады помочь!

Подборка ёмкости конденсатора

Мнение эксперта
Стребиж Виктор Петрович, ведущий мастер строительных работ
По всем вопросам обращайтесь ко мне, я помогу!
Задать вопрос эксперту

Ещё много лет назад широко использовались механические регуляторы они были построены на основе шестеренчатых приводов или же их вариаторов. Фаза, наряду с входной клеммой, подключается также к входу контакта кнопки Стоп , а ноль соединяется с входной клеммой катушки, что обеспечивает протекание через нее управляющего тока. Проверка работоспособности Задавайте мне вопросы, я помогу разобраться!

Назначение

Я лично для себя собирал данное устройство, чтобы регулировать питание первичной обмотки зарядного устройства для автомобильного аккумулятора, тем самым получая нужные мне параметры на выходе. Конкретная модель регулятора оборотов должна подбираться в соответствии с типом подключаемой электрической машины коллекторный двигатель, трехфазный или однофазный электродвигатель.

Частота вращения

Вышеуказанный способ подходит и для электродвигателей с электронным управлением обмотками в них используется обратная связь , поскольку их свойства очень схожи с коллекторными моделями главное различие невозможность осуществления реверса путем переполюсовки. Эту обмотку рекомендуется подключать через конденсатор с правильно подобранной емкостью.

• износ подшипников и повышенное механическое трение
• увеличение нагрузки на валу
• перекос напряжения питания
• пропадание фазы
• замыкание в обмотке
• проблема с обдувом (охлаждением)

Они производят двухступенчатое преобразование энергии выпрямление входного напряжения, его фильтрацию и сглаживание и последующую трансформацию в напряжение с требуемой частотой и амплитудой при помощи инвертора. Регулировка скорости оборотов электродвигателя от 0 до максимума или от другой базовой скорости. Как Повысить Обороты Электродвигателя 380в

Принцип работы электродвигателя на 220 В Здесь две обмотки подключены в противофазно на напряжение 220В При использовании преобразователя частоты для повышения мощности можно изменить несущую частоту ШИМ, однако следует избегать перегрева ПЧ. Благодаря возможности обеспечивать плавную регулировку оборотов и выдавать на выходе напряжение с достаточно высокой частотой, преобразователи данного типа более востребованы и широко применяются в быту и на производстве.

В связи с тем, что общая скорость вращения мотора может напрямую зависеть от величины подаваемого уровня напряжения, для этого вполне пригодны совершенно любые системы для регулировки, которые могут осуществлять такую функцию.

Устройство системы

Если мотор сделан с рабочим конденсатором, цепь пуска не размыкается, идёт постоянная работа пусковой обмотки через конденсатор. В асинхронном двигателе, подключаемом непосредственно к сети, частоту вращения регулируют, изменяя напряжение питания.

Схемы подключения однофазных асинхронных двигателей

Они производят двухступенчатое преобразование энергии выпрямление входного напряжения, его фильтрацию и сглаживание и последующую трансформацию в напряжение с требуемой частотой и амплитудой при помощи инвертора. Эту обмотку рекомендуется подключать через конденсатор с правильно подобранной емкостью.

• изменение напряжения питания;
• присоединение элемента сопротивления в цепь ротора;
• использование вентильного каскада;
• применение двойного питания.

Вследствие развития силовой преобразовательной техники на текущий момент в широком масштабе изготовляются всевозможные виды частотников, что определило активное применение частотно-регулируемого привода. Асинхронный электродвигатель, как правило, имеет три обмотки. Как Повысить Обороты Электродвигателя 380в

Типичные неисправности электродвигателей Именно по этой причине частотные преобразователи применяются в нагруженных устройствах. Чем медленнее будет происходить процесс разгона, тем меньшая нагрузка будет совершена на редуктор, а также конвейер. Во всех частотниках можно найти несколько степеней защиты: по нагрузке, току, напряжению и другим показателям. Контроль температурного режима, величины давления без установки обратной связи с рабочим элементом или с таковой в асинхронных электродвигателях. Трехфазный инвертор позволяет регулировать обороты электродвигателей обоих типов синхронного и асинхронного.

Увеличение оборотов электродвигателя

Увеличение оборотов электродвигателя также ведет к повышению его мощности. При выборе способа увеличения оборотов учитывайте тип агрегата, особенности модели и область ее применения.

Для повышения частоты вращения коллекторного двигателя следует или уменьшить нагрузку на вал, или увеличить напряжение питания. Обратите внимание на следующие нюансы:

• Мощность двигателя должна держаться в рамках номинала.
• Работа коллекторного двигателя с последовательным возбуждением без нагрузки, если не снижено питание, чревата его выходом из строя, так как он может разогнаться до слишком большой скорости.
• Увеличение оборотов с помощью шунтирования обмотки возбуждения часто приводит к сильному перегреву мотора.

Вышеуказанный способ подходит и для электродвигателей с электронным управлением обмотками (в них используется обратная связь), поскольку их свойства очень схожи с коллекторными моделями (главное различие – невозможность осуществления реверса путем переполюсовки). Все перечисленные ограничения должны соблюдаться при работе с двигателями данного типа.

В асинхронном двигателе, подключаемом непосредственно к сети, частоту вращения регулируют, изменяя напряжение питания. Этот способ не слишком эффективен, поскольку коэффициент полезного действия сильно меняется из-за нелинейного характера зависимости скорости от напряжения. К синхронному двигателю данный метод применять нельзя.

Трехфазный инвертор позволяет регулировать обороты электродвигателей обоих типов (синхронного и асинхронного). Прибор должен обеспечивать уменьшение напряжения при снижении частоты.

Они производят двухступенчатое преобразование энергии выпрямление входного напряжения, его фильтрацию и сглаживание и последующую трансформацию в напряжение с требуемой частотой и амплитудой при помощи инвертора.

Простой регулятор мощности на 220 Вольт из 5 деталей.

Для схемы «Плавный пуск и остановка электродвигателя»

Если все выводы регулятора соответствуют клеммам электродвигателя, можете подсоединять их друг к другу и к сети.

Регулирование частоты вращения асинхронного электродвигателя

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:

1. 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,
2. 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).

Плавный пуск асинхронных электродвигателей

АД кроме безусловных преимуществ, обладают существенными недостатками. Это рывок на старте и большие пусковые токи, в 7 раз превышающие номинальные. Для мягкого старта электродвигателя используются следующие методы:

• переключение обмоток по схеме звезда – треугольник;
• включение электродвигателя через автотрансформатор;
• использование специализированных устройств для плавного пуска.

В большинстве частотных регуляторов есть функция плавного пуска двигателя. Это не только снижает пусковые токи, но и уменьшает нагрузки на исполнительные механизмы. Поэтому регулирование частоты и плавный пуск довольно сильно связаны между собой.

Частотное регулирование

Ещё совсем недавно (10 лет назад) частотных регуляторов скорости двигателей на рынке было ограниченное количество, и стоили они довольно дорого. Причина — не было дешёвых силовых высоковольтных транзисторов и модулей.

Но разработки в области твердотельной электроники позволили вывести на рынок силовые IGBT-модули. Как следствие — массовое появление на рынке инверторных кондиционеров, сварочных инверторов, преобразователей частоты.

На данный момент частотное преобразование — основной способ регулирования мощности, производительности, скорости всех устройств и механизмов приводом в которых является электродвигатель.

Однако, преобразователи частоты предназначены для управления трёхфазными электродвигателями.

Однофазные двигатели могут управляться:

• специализированными однофазными ПЧ
• трёхфазными ПЧ с исключением конденсатора

Преобразователи для однофазных двигателей

В настоящее время только один производитель заявляет о серийном выпуске специализированного ПЧ для конденсаторных двигателей — INVERTEK DRIVES.

Это модель Optidrive E2

Для стабильного запуска и работы двигателя используются специальные алгоритмы.

При этом регулировка частоты возможна и вверх, но в ограниченном диапазоне частот, этому мешает конденсатор установленный в цепи фазосдвигающей обмотки, так как его сопротивление напрямую зависит от частоты тока:

f — частота тока

С — ёмкость конденсатора

В выходном каскаде используется мостовая схема с четырьмя выходными IGBT транзисторами:

Optidrive E2 позволяет управлять двигателем без исключения из схемы конденсатора, то есть без изменения конструкции двигателя — в некоторых моделях это сделать довольно сложно.

Преимущества специализированного частотного преобразователя:

• интеллектуальное управление двигателем
• стабильно устойчивая работа двигателя
• огромные возможности современных ПЧ:

• возможность управлять работой двигателя для поддержания определённых характеристик (давления воды, расхода воздуха, скорости при изменяющейся нагрузке)
• многочисленные защиты (двигателя и самого прибора)
• входы для датчиков (цифровые и аналоговые)
• различные выходы
• коммуникационный интерфейс (для управления, мониторинга)
• предустановленные скорости
• ПИД-регулятор

Минусы использования однофазного ПЧ:

Использование ЧП для трёхфазных двигателей

Стандартный частотник имеет на выходе трёхфазное напряжение. При подключении к ему однофазного двигателя из него извлекают конденсатор и соединяют по приведённой ниже схеме:

Геометрическое расположение обмоток друг относительно друга в статоре асинхронного двигателя составляет 90°:

Фазовый сдвиг трёхфазного напряжения -120°, как следствие этого — магнитное поле будет не круговое , а пульсирующее и его уровень будет меньше чем при питании со сдвигом в 90°.

В некоторых конденсаторных двигателях дополнительная обмотка выполняется более тонким проводом и соответственно имеет более высокое сопротивление.

При работе без конденсатора это приведёт к:

• более сильному нагреву обмотки (срок службы сокращается, возможны кз и межвитковые замыкания)
• разному току в обмотках

Многие ПЧ имеют защиту от асимметрии токов в обмотках, при невозможности отключить эту функцию в приборе работа по данной схеме будет невозможна

• более низкая стоимость по сравнению со специализированными ПЧ
• огромный выбор по мощности и производителям
• более широкий диапазон регулирования частоты
• все преимущества ПЧ (входы/выходы, интеллектуальные алгоритмы работы, коммуникационные интерфейсы)

• необходимость предварительного подбора ПЧ и двигателя для совместной работы
• пульсирующий и пониженный момент
• повышенный нагрев
• отсутствие гарантии при выходе из строя, т.к. трёхфазные ПЧ не предназначены для работы с однофазными двигателями

Благодаря надежности и простоте конструкции асинхронные двигатели (АД) получили широкое распространение. В большинстве станков, промышленном и бытовом оборудовании применяются электродвигатели такого типа. Изменение скорости вращения АД производится механически (дополнительной нагрузкой на валу, балластом, передаточными механизмами, редукторами и т.д.) или электрическими способами. Электрическое регулирование более сложное, но и гораздо более удобное и универсальное.

Для многих агрегатов применяется именно электрическое управление. Оно обеспечивает точное и плавное регулирование пуска и работы двигателя. Электрическое управление производится за счет:

• изменения частоты тока;
• силы тока;
• уровня напряжения.

В этой статье мы рассмотрим популярные способы, как может осуществляться регулировка оборотов асинхронного двигателя на 220 и 380В.

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),

Наши читатели рекомендуют! Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют ‘Экономитель энергии Electricity Saving Box’. Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до использования экономителя. Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату.

где 2p – число полюсов, Z1 – количество пазов в сердечнике статора, y – собственно, шаг укладки обмотки.

Стандартные значения оборотов:

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 подключения мотора

А теперь давайте рассмотрим несколько способов подключений:

• конденсаторный способ;
• частотный способ;
• фазовое управление с помощью симистора;

Какой из способов лучше всего? Знаете, всё зависит от задачи, которую нужно решить… А так на вкус и цвет, сами знаете…

Если вы мало знакомы с преобразователем частоты, можете ознакомиться в статье «Чего вы не знаете о преобразователе частоты?»

Конденсаторный способ подключений

Бюджетное подключение трехфазных моторов к однофазной сети. Просто цепляем конденсатор последовательно в цепи обмотки и превращаем аппарат из трехфазного в однофазный. Вот схема:

Сп — пусковой конденсатор, а Ср — рабочий конденсатор. Как подбирать ёмкость в этом случае я расписывать не буду. В просторах интернета есть полно информации по этому поводу.

Фазовое управление с помощью симистора

Это один из самый старых способов управления. Две обмотки двигателя подключаются параллельно, одна из них с конденсатором. К точкам обмоток соединяем симисторный регулятор. Их актуальность, по-моему мнению, ещё не пропала. Лучше всего использовать для не тяжёлых нагрузок (вентиляторы, насосы).

На выходе устройства формируется напряжение сетевой частоты 50 Гц и настраивается среднеквадратичное число. Таким образом мы меняем время открытого состояния симистора за период следования напряжения. Единственный недостаток: момент на валу падает относительно снижения напряжения. Вот вам пример Autonics SPK1:

Входы для регулировки скорости универсальные. Сюда можно подключить и потенциометр 1 кОм, и датчик с токовым сигналом 4-20 мА, и напряжение 0-5 В.

Частотный способ

О популярности преобразователя частоты нет смысла говорить. Так как это устройство давно известно всем. Частотный способ является основным в нашем 21 веке. Скорость регулируется с помощью ШИМ-модуляции. Достаточно сложный девайс, требующий отдельной статьи. По входному напряжению существуют как и 380 В, так и 220В. Но что же получается по выходу?

На рынке есть готовые варианты и на однофазный, и на трёхфазный электродвигатель. Просто нужно подобрать схемное решение.

Но, бывают случаи когда ПЧ с однофазным выходом не по карману. Или у вас на полке лежит трёхфазный ПЧ. Давайте рассмотрим вариант подключения мотора к преобразователю частоты.

Какие случаются поломки с асинхронными электромоторами

Несмотря на то, что асинхронные электромоторы и простые механизмы, но если их неверно эксплуатировать, когда вокруг сложные погодные условия и есть отклонения в параметрах питающих сетей от номинальных, то они выходят из строя. Вообще все поломки электро движков с фазными и короткозамкнутыми деталями делятся на 2 группы: электрического и механического плана.

Механического характера поломки

В эту область относят дефекты в корпусах моторов, крыльчатке вентиляторов. Также может деформироваться вал, износиться подшипники, ослабеть крепления обмоток статоров. К самому частому механическому повреждению относятся проблемы, связанные с подшипниками. Когда они изнашиваются, то при работе мотора повышается шум и возникают вибрации, затем движок перегревается.

Поломки электрического плана

В эту область относятся замыкания межвитковые. Также когда обрывается намотка, пробивается изоляция на корпусе, снижается сопротивление изоляционные, нарушаются соединения на контактах, изоляция магнитопровода, изнашиваются щетки или повреждаются контактные кольца.

Чтобы выяснить состояние намотки статора, придется воспользоваться мультиметром. Также он поможет выявить напряжение питающих сетей и все ли три фазы имеются. А вот выявить сопротивление изоляции намотки им не выйдет. Придется воспользоваться мегаомметром. Именно он будет измерять сопротивление, когда его прикладывают к тестируемым объектам с повышенным напряжением. Если сопротивление будет менее положенных 0,5 Мом, то мотор сушат. Но перед этим извлекают из чего ротор четырехполюсного асинхронного двигателя и вставляют на его место мощную лампу накала. Когда просушка завершена, снова делают замеры и расчет сопротивления. В некоторых случаях помогает.

Самые распространенные поломки, связанные с асинхронными электромоторами:

• несоосные валы;
• работа мотора на 2 фазах;
• межвитковые замыкания;
• дисбаланс в деталях электромоторов;
• обрываются или ослабляются крепления стержней беличьих клеток;
• перегружается или перегревается статор;
• повреждены подшипники;
• неравномерные воздушные зазоры между статорами и роторами.

В некоторых случаях поможет замена подшипника кз или устранение перегрузки движка. Также помогает доливка масла или чистка, сушка, проверка напряжения на запитывающих проводах, назначение и устранение замыкания. Но перед всеми манипуляциями желательно снимать защитные кожухи. В крайнем случае придется полностью менять весь движок.

Частотное регулирование

Ещё совсем недавно (10 лет назад) частотных регуляторов скорости двигателей на рынке было ограниченное количество, и стоили они довольно дорого. Причина — не было дешёвых силовых высоковольтных транзисторов и модулей.

Но разработки в области твердотельной электроники позволили вывести на рынок силовые IGBT-модули. Как следствие — массовое появление на рынке инверторных кондиционеров, сварочных инверторов, преобразователей частоты.

На данный момент частотное преобразование — основной способ регулирования мощности, производительности, скорости всех устройств и механизмов приводом в которых является электродвигатель.

Однако, преобразователи частоты предназначены для управления трёхфазными электродвигателями.

Однофазные двигатели могут управляться:

• специализированными однофазными ПЧ
• трёхфазными ПЧ с исключением конденсатора

Преобразователи для однофазных двигателей

В настоящее время только один производитель заявляет о серийном выпуске специализированного ПЧ для конденсаторных двигателей — INVERTEK DRIVES.

Это модель Optidrive E2

Для стабильного запуска и работы двигателя используются специальные алгоритмы.

При этом регулировка частоты возможна и вверх, но в ограниченном диапазоне частот, этому мешает конденсатор установленный в цепи фазосдвигающей обмотки, так как его сопротивление напрямую зависит от частоты тока:

f — частота тока

С — ёмкость конденсатора

В выходном каскаде используется мостовая схема с четырьмя выходными IGBT транзисторами:

Optidrive E2 позволяет управлять двигателем без исключения из схемы конденсатора, то есть без изменения конструкции двигателя — в некоторых моделях это сделать довольно сложно.

Преимущества специализированного частотного преобразователя:

• интеллектуальное управление двигателем
• стабильно устойчивая работа двигателя
• огромные возможности современных ПЧ:

• возможность управлять работой двигателя для поддержания определённых характеристик (давления воды, расхода воздуха, скорости при изменяющейся нагрузке)
• многочисленные защиты (двигателя и самого прибора)
• входы для датчиков (цифровые и аналоговые)
• различные выходы
• коммуникационный интерфейс (для управления, мониторинга)
• предустановленные скорости
• ПИД-регулятор

Использование ЧП для трёхфазных двигателей

Стандартный частотник имеет на выходе трёхфазное напряжение. При подключении к ему однофазного двигателя из него извлекают конденсатор и соединяют по приведённой ниже схеме:

Геометрическое расположение обмоток друг относительно друга в статоре асинхронного двигателя составляет 90°:

Фазовый сдвиг трёхфазного напряжения -120°, как следствие этого — магнитное поле будет не круговое , а пульсирующее и его уровень будет меньше чем при питании со сдвигом в 90°.

В некоторых конденсаторных двигателях дополнительная обмотка выполняется более тонким проводом и соответственно имеет более высокое сопротивление.

При работе без конденсатора это приведёт к:

• более сильному нагреву обмотки (срок службы сокращается, возможны кз и межвитковые замыкания)
• разному току в обмотках

Многие ПЧ имеют защиту от асимметрии токов в обмотках, при невозможности отключить эту функцию в приборе работа по данной схеме будет невозможна

• более низкая стоимость по сравнению со специализированными ПЧ
• огромный выбор по мощности и производителям
• более широкий диапазон регулирования частоты
• все преимущества ПЧ (входы/выходы, интеллектуальные алгоритмы работы, коммуникационные интерфейсы)

• необходимость предварительного подбора ПЧ и двигателя для совместной работы
• пульсирующий и пониженный момент
• повышенный нагрев
• отсутствие гарантии при выходе из строя, т.к. трёхфазные ПЧ не предназначены для работы с однофазными двигателями

Благодаря надежности и простоте конструкции асинхронные двигатели (АД) получили широкое распространение. В большинстве станков, промышленном и бытовом оборудовании применяются электродвигатели такого типа. Изменение скорости вращения АД производится механически (дополнительной нагрузкой на валу, балластом, передаточными механизмами, редукторами и т.д.) или электрическими способами. Электрическое регулирование более сложное, но и гораздо более удобное и универсальное.

Для многих агрегатов применяется именно электрическое управление. Оно обеспечивает точное и плавное регулирование пуска и работы двигателя. Электрическое управление производится за счет:

• изменения частоты тока;
• силы тока;
• уровня напряжения.

В этой статье мы рассмотрим популярные способы, как может осуществляться регулировка оборотов асинхронного двигателя на 220 и 380В.

Подключение трехфазного двигателя на 380 вольт

Здесь вообще нет ничего сложного. Есть три фазы, есть три вывода двигателя и рубильник

Нулевую точку (где соединяются три обмотки, началами или концами – как я уже говорил выше, абсолютно неважно, как мы назовём выводы обмоток) при схеме соединения обмоток звездой, подключать к нулевому проводу не надо. То есть, для включения трехфазного двигателя в трехфазную сеть 380 вольт (если двигатель 220/380) нужно соединить обмотки по схеме звезда, и подать на двигатель только три провода с тремя фазами

А если двигатель 380/660 вольт, то схема соединения обмоток будет треугольник, ну а там точно нулевой провод некуда подключать.

Смена направления вращения вала трехфазного двигателя

Независимо от того, будет это конденсаторная схема включения или полноценная трехфазная, для смены вращения вала нужно поменять местами две любые обмотки. Другими словами поменять местами два любых провода.

На чём хочется остановиться более подробно. Когда мы считали ёмкость рабочего конденсатора, то мы использовали номинальный ток двигателя. Проще говоря, такой ток в двигателе будет только тогда, когда он будет полностью нагружен. Чем меньше нагружен двигатель, тем меньше будет ток, поэтому ёмкость рабочего конденсатора, полученная по этой формуле будет МАКСИМАЛЬНО ВОЗМОЖНОЙ ёмкостью для данного двигателя. Чем плохо использовать максимальную емкость для недогруженного двигателя – это вызывает повышенный нагрев обмоток. В общем, чем-то приходится жертвовать: маленькая ёмкость не даёт двигателю набрать полную мощность, большая ёмкость при недогрузке вызывает повышенный нагрев. Обычно в этом случае я предлагаю такой выход – сделать рабочие конденсаторы из четырёх одинаковых конденсаторов с переключателем или набором переключателей (что будет доступнее). Допустим, мы посчитали ёмкость 40 мкФ. Значит, для работы нам надо использовать 4 конденсатора по 10 мкФ (или три конденсатора 10, 10 и 20 мкФ) и в зависимости от нагрузки использовать 10, 20, 30 или 40 мкФ.

Ещё один момент по пусковым конденсаторам. Конденсаторы для переменного напряжения стоят гораздо дороже конденсаторов для постоянного. Использовать конденсаторы для постоянного напряжения в сетях с переменным, крайне не рекомендуется по причине того, что конденсаторы взрываются. Однако, для двигателей существует специальная серия конденсаторов Starter, предназначенная именно для работы, как пусковые. Использовать конденсаторы серии Starter в качестве рабочих тоже запрещено.

И в завершение нужно отметить такой момент – добиваться идеальных значений нет смысла, поскольку это возможно только, если нагрузка будет стабильной, например, если двигатель будет использоваться в качестве вытяжки. Погрешность в 30-40% это нормально. Другими словами, конденсаторы надо подбирать так, чтобы был запас по мощности в 30-40%.

Частотное регулирование

Ещё совсем недавно (10 лет назад) частотных регуляторов скорости двигателей на рынке было ограниченное количество, и стоили они довольно дорого. Причина – не было дешёвых силовых высоковольтных транзисторов и модулей.

Но разработки в области твердотельной электроники позволили вывести на рынок силовые IGBT-модули. Как следствие – массовое появление на рынке инверторных кондиционеров, сварочных инверторов, преобразователей частоты.

На данный момент частотное преобразование – основной способ регулирования мощности, производительности, скорости всех устройств и механизмов приводом в которых является электродвигатель.

Однако, преобразователи частоты предназначены для управления трёхфазными электродвигателями.

Однофазные двигатели могут управляться:

• специализированными однофазными ПЧ
• трёхфазными ПЧ с исключением конденсатора

Преобразователи для однофазных двигателей

В настоящее время только один производитель заявляет о серийном выпуске специализированного ПЧ для конденсаторных двигателей – INVERTEK DRIVES.

Это модель Optidrive E2

Для стабильного запуска и работы двигателя используются специальные алгоритмы.

При этом регулировка частоты возможна и вверх, но в ограниченном диапазоне частот, этому мешает конденсатор установленный в цепи фазосдвигающей обмотки, так как его сопротивление напрямую зависит от частоты тока:

f – частота тока

С – ёмкость конденсатора

В выходном каскаде используется мостовая схема с четырьмя выходными IGBT транзисторами:

Optidrive E2 позволяет управлять двигателем без исключения из схемы конденсатора, то есть без изменения конструкции двигателя – в некоторых моделях это сделать довольно сложно.

Преимущества специализированного частотного преобразователя:

• интеллектуальное управление двигателем
• стабильно устойчивая работа двигателя
• огромные возможности современных ПЧ:

• возможность управлять работой двигателя для поддержания определённых характеристик (давления воды, расхода воздуха, скорости при изменяющейся нагрузке)
• многочисленные защиты (двигателя и самого прибора)
• входы для датчиков (цифровые и аналоговые)
• различные выходы
• коммуникационный интерфейс (для управления, мониторинга)
• предустановленные скорости
• ПИД-регулятор

Минусы использования однофазного ПЧ:

Использование ЧП для трёхфазных двигателей

Стандартный частотник имеет на выходе трёхфазное напряжение. При подключении к ему однофазного двигателя из него извлекают конденсатор и соединяют по приведённой ниже схеме:

Геометрическое расположение обмоток друг относительно друга в статоре асинхронного двигателя составляет 90°:

Фазовый сдвиг трёхфазного напряжения -120°, как следствие этого – магнитное поле будет не круговое , а пульсирующее и его уровень будет меньше чем при питании со сдвигом в 90°.

В некоторых конденсаторных двигателях дополнительная обмотка выполняется более тонким проводом и соответственно имеет более высокое сопротивление.

При работе без конденсатора это приведёт к:

• более сильному нагреву обмотки (срок службы сокращается, возможны кз и межвитковые замыкания)
• разному току в обмотках

Многие ПЧ имеют защиту от асимметрии токов в обмотках, при невозможности отключить эту функцию в приборе работа по данной схеме будет невозможна

• более низкая стоимость по сравнению со специализированными ПЧ
• огромный выбор по мощности и производителям
• более широкий диапазон регулирования частоты
• все преимущества ПЧ (входы/выходы, интеллектуальные алгоритмы работы, коммуникационные интерфейсы)

• необходимость предварительного подбора ПЧ и двигателя для совместной работы
• пульсирующий и пониженный момент
• повышенный нагрев
• отсутствие гарантии при выходе из строя, т.к. трёхфазные ПЧ не предназначены для работы с однофазными двигателями

Регулятор оборотов в двигателе нужен для совершения плавного разгона и торможения. Широкое распространение получили такие приборы в современной промышленности. Благодаря им происходит измерение скорости движения в конвейере, на различных устройствах, а также при вращении вентилятора. Двигатели с производительностью на 12 Вольт применяются в целых системах управления и в автомобилях.

Болгарка с регулятором оборотов: возможности электроинструмента

Если болгарка не оснащена регулятором оборотов, можно ли установить его самостоятельно? Большинство угловых шлифовальных машин (УШМ), в простонародье болгарок, имеют регулятор оборотов.

Регулятор оборотов расположен на корпусе УШМ

Рассмотрение различных регулировок нужно начать с анализа электрической схемы болгарки.

простейшее представление электросхемы шлифовальной машины

Более продвинутые модели автоматически поддерживают скорость вращения вне зависимости от нагрузки, но чаще встречаются инструменты с ручной регулировкой оборотов диска.

Если на дрели или электрическом шуруповерте используется регулятор куркового типа, то на УШМ такой принцип регулирование невозможен. Во-первых – особенности инструмента предполагают другой хват при работе.

Во-вторых – регулировка во время работы недопустима, поэтому значение оборотов выставляется при выключенном моторе.

Для чего вообще регулировать скорость вращения диска болгарки?

1. При резке металла разной толщины, качество работы сильно зависит от скорости вращения диска. Если резать твердый и толстый материал – необходимо поддерживать максимальную скорость вращения. При обработке тонкой жести или мягкого металла (например, алюминия) высокие обороты приведут к оплавлению кромки или быстрому замыливанию рабочей поверхности диска;
2. Резка и раскрой камня и кафеля на высокой скорости может быть опасной. К тому же диск, который крутится с высокими оборотами, выбивает из материала мелкие куски, делая поверхность реза щербатой. Причем для разных видов камня выбирается разная скорость. Некоторые минералы как раз обрабатываются на высоких оборотах;
3. Шлифовальные работы и полировка в принципе невозможны без регулирования скорости вращения. Неправильно выставив обороты, можно испортить поверхность, особенно – если это лакокрасочное покрытие на автомобиле или материал с низкой температурой плавления;
4. Использование дисков разного диаметра автоматически подразумевает обязательное наличие регулятора. Меняя диск Ø115 мм на Ø230 мм, скорость вращения необходимо уменьшить практически вдвое. Да и удержать в руках болгарку с 230 мм диском, вращающимся на скорости 10000 об/мин практически нереально;
5. Полировка каменных и бетонных поверхностей в зависимости от типа используемых коронок производится на разных скоростях. Причем при уменьшении скорости вращения крутящий момент не должен снижаться;
6. При использовании алмазных дисков необходимо уменьшать количество оборотов, так как от перегрева их поверхность быстро выходит из строя. Разумеется, если ваша болгарка работает только в качестве резака для труб, уголка и профиля – регулятор оборотов не потребуется. А при универсальном и разностороннем применении УШМ он жизненно необходим.

Типовая схема регулятора оборотов

Вот так выглядит плата регулятора оборотов в сборе

Регулятор оборотов двигателя – это не просто переменный резистор, понижающий напряжение. Необходим электронный контроль величины силы тока, иначе с падением оборотов будет пропорционально снижаться мощность, а соответственно и крутящий момент.

В конце концов, наступит критически малая величина напряжения, когда при малейшем сопротивлении диска электродвигатель просто не сможет повернуть вал.

Поэтому, даже самый простой регулятор необходимо рассчитать и выполнить в виде проработанной схемы.

А более продвинутые (и соответственно дорогие) модели оснащаются регуляторами на основе интегральной микросхемы.

Интегральная схема регулятора. (наиболее продвинутый вариант)

Если рассматривать электрическую схему болгарки в принципе, то она состоит из регулятора оборотов и модуля плавного пуска.

Электроинструменты, оснащенные продвинутыми электронными системами, существенно дороже своих простых собратьев. Поэтому далеко не каждый домашний мастер в состоянии приобрести такую модель.

Надежность современных электронных компонентов УШМ превосходит ресурс обмоток двигателя, поэтому не стоит бояться приобретения электроинструмента, оснащенного такими приспособлениями.

Ограничителем может быть лишь цена изделия. Мало того, пользователи недорогих моделей без регулятора рано или поздно приходят к самостоятельной его установке.

Блок можно приобрести в готовом виде или изготовить самостоятельно.

Особенности конструкции

Микросхема оснащена всем необходимым для осуществления качественного управления двигателем в различных скоростных режимах, начиная от торможения, заканчивая разгоном и вращением с максимальной скоростью. Поэтому ее использование намного упрощает конструкцию, одновременно делая весь привод универсальным, так как можно выбирать любые обороты с неизменным моментом на валу и использовать не только в качестве привода конвейерной ленты или сверлильного станка, но и для перемещения стола.

Характеристики микросхемы можно найти на официальном сайте. Мы укажем основные особенности, которые потребуются для конструирования преобразователя. К ним можно отнести: интегрированную схему преобразования частоты в напряжение, генератор разгона, устройство плавного пуска, блок обработки сигналов Тахо, модуль ограничения тока и прочее. Как видите, схема оснащена рядом защит, которые обеспечат стабильность функционирования регулятора в разных режимах.

На рисунке ниже изображена типовая схема включения микросхемы.

Схема несложная, поэтому вполне воспроизводима своими руками. Есть некоторые особенности, к которым относятся предельные значения и способ регулирования скоростью:

• Максимальный ток в обмотках двигателя не должен превышать 10 А (при условии той комплектации, которая представлена на схеме). Если применить симистор с большим прямым током, то мощность может быть выше. Учтите, что потребуется изменить сопротивление в цепи обратной связи в меньшую сторону, а также индуктивность шунта.
• Максимальная скорость вращения достигается 3200 об/мин. Эта характеристика зависит от типа двигателя. Схема может управлять моторами до 16 тыс. об/мин.
• Время разгона до максимальной скорости достигает 1 секунды.
• Нормальный разгон обеспечивается за 10 секунд от 800 до 1300 об/мин.
• На двигателе использован 8-полюсный тахогенератор с максимальным выходным напряжением на 6000 об/мин 30 В. То есть он должен выдавать 8мВ на 1 об/мин. При 15000 об/мин на нем должно быть напряжение 12 В.
• Для управления двигателем используется симистор на 15А и предельным напряжением 600 В.

Если потребуется организовать реверс двигателя, то для этого придется дополнить схему пускателем, который будет переключать направление обмотки возбуждения. Также потребуется схема контроля нулевых оборотов, чтобы давать разрешение на реверс. На рисунке не указано.

Регулятор частоты вращения трехфазного двигателя

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:

n₁ — скорость вращения магнитного поля

n₂— скорость вращения ротора

При этом обязательно выделяется энергия скольжения — из-за чего сильнее нагреваются обмотки двигателя.

Данный способ имеет небольшой диапазон регулирования, примерно 2:1, а также может осуществляться только вниз — то есть, снижением питающего напряжения.

При регулировании скорости таким способом необходимо устанавливать двигатели завышенной мощности.

Но несмотря на это, этот способ используется довольно часто для двигателей небольшой мощности с вентиляторной нагрузкой.

На практике для этого применяют различные схемы регуляторов.

Автотрансформаторное регулирование напряжения

Автотрансформатор — это обычный трансформатор, но с одной обмоткой и с отводами от части витков. При этом нет гальванической развязки от сети, но она в данном случае и не нужна, поэтому получается экономия из-за отсутствия вторичной обмотки.

На схеме изображён автотрансформатор T1, переключатель SW1, на который приходят отводы с разным напряжением, и двигатель М1.

Регулировка получается ступенчатой, обычно используют не более 5 ступеней регулирования.

• • • неискажённая форма выходного напряжения (чистая синусоида)
    • хорошая перегрузочная способность трансформатора
    • • • большая масса и габариты трансформатора (зависят от мощности нагрузочного мотора)
        • все недостатки присущие регулировке напряжением

        Тиристорный регулятор оборотов двигателя

        В данной схеме используются ключи — два тиристора, включённых встречно-параллельно (напряжение переменное, поэтому каждый тиристор пропускает свою полуволну напряжения) или симистор.

        Схема управления регулирует момент открытия и закрытия тиристоров относительно фазового перехода через ноль, соответственно «отрезается» кусок вначале или, реже в конце волны напряжения.

        Таким образом изменяется среднеквадратичное значение напряжения.

        Данная схема довольно широко используется для регулирования активной нагрузки — ламп накаливания и всевозможных нагревательных приборов (так называемые диммеры).

        Ещё один способ регулирования — пропуск полупериодов волны напряжения, но при частоте в сети 50 Гц для двигателя это будет заметно — шумы и рывки при работе.

        Для управления двигателями регуляторы модифицируют из-за особенностей индуктивной нагрузки:

        • устанавливают защитные LRC-цепи для защиты силового ключа (конденсаторы, резисторы, дроссели)
        • добавляют на выходе конденсатор для корректировки формы волны напряжения
        • ограничивают минимальную мощность регулирования напряжения — для гарантированного старта двигателя
        • используют тиристоры с током в несколько раз превышающим ток электромотора

        Достоинства тиристорных регуляторов:

        • • • можно использовать для двигателей небольшой мощности
            • при работе возможен шум, треск, рывки двигателя
            • при использовании симисторов на двигатель попадает постоянное напряжение
            • все недостатки регулирования напряжением

            Стоит отметить, что в большинстве современных кондиционеров среднего и высшего уровня скорость вентилятора регулируется именно таким способом.

            Транзисторный регулятор напряжения

            Как называет его сам производитель — электронный автотрансформатор или ШИМ-регулятор.

            Изменение напряжения осуществляется по принципу ШИМ (широтно-импульсная модуляция), а в выходном каскаде используются транзисторы — полевые или биполярные с изолированным затвором (IGBT).

            Выходные транзисторы коммутируются с высокой частотой (около 50 кГц), если при этом изменить ширину импульсов и пауз между ними, то изменится и результирующее напряжение на нагрузке. Чем короче импульс и длиннее паузы между ними, тем меньше в итоге напряжение и подводимая мощность.

            Для двигателя, на частоте в несколько десятков кГц, изменение ширины импульсов равносильно изменению напряжения.

            Выходной каскад такой же как и у частотного преобразователя, только для одной фазы — диодный выпрямитель и два транзистора вместо шести, а схема управления изменяет выходное напряжение.

            Плюсы электронного автотрансформатора:

            • • • • Небольшие габариты и масса прибора
                  • Невысокая стоимость
                  • Чистая, неискажённая форма выходного тока
                  • Отсутствует гул на низких оборотах
                  • Управление сигналом 0-10 Вольт
                  • • • • Расстояние от прибора до двигателя не более 5 метров (этот недостаток устраняется при использовании дистанционного регулятора)
                        • Все недостатки регулировки напряжением

                        Частотное регулирование

                        Ещё совсем недавно (10 лет назад) частотных регуляторов скорости двигателей на рынке было ограниченное количество, и стоили они довольно дорого. Причина — не было дешёвых силовых высоковольтных транзисторов и модулей.

                        Но разработки в области твердотельной электроники позволили вывести на рынок силовые IGBT-модули. Как следствие — массовое появление на рынке инверторных кондиционеров, сварочных инверторов, преобразователей частоты.

                        На данный момент частотное преобразование — основной способ регулирования мощности, производительности, скорости всех устройств и механизмов приводом в которых является электродвигатель.

                        Однако, преобразователи частоты предназначены для управления трёхфазными электродвигателями.

                        Однофазные двигатели могут управляться:

                        • специализированными однофазными ПЧ
                        • трёхфазными ПЧ с исключением конденсатора

                        Преобразователи для однофазных двигателей

                        В настоящее время только один производитель заявляет о серийном выпуске специализированного ПЧ для конденсаторных двигателей — INVERTEK DRIVES.

                        Это модель Optidrive E2

                        Для стабильного запуска и работы двигателя используются специальные алгоритмы.

                        При этом регулировка частоты возможна и вверх, но в ограниченном диапазоне частот, этому мешает конденсатор установленный в цепи фазосдвигающей обмотки, так как его сопротивление напрямую зависит от частоты тока:

                        f — частота тока

                        С — ёмкость конденсатора

                        В выходном каскаде используется мостовая схема с четырьмя выходными IGBT транзисторами:

                        Optidrive E2 позволяет управлять двигателем без исключения из схемы конденсатора, то есть без изменения конструкции двигателя — в некоторых моделях это сделать довольно сложно.

                        Преимущества специализированного частотного преобразователя:

                        • интеллектуальное управление двигателем
                        • стабильно устойчивая работа двигателя
                        • огромные возможности современных ПЧ:
                        • возможность управлять работой двигателя для поддержания определённых характеристик (давления воды, расхода воздуха, скорости при изменяющейся нагрузке)
                        • многочисленные защиты (двигателя и самого прибора)
                        • входы для датчиков (цифровые и аналоговые)
                        • различные выходы
                        • коммуникационный интерфейс (для управления, мониторинга)
                        • предустановленные скорости
                        • ПИД-регулятор

                        Минусы использования однофазного ПЧ:

                        Использование ЧП для трёхфазных двигателей

                        Стандартный частотник имеет на выходе трёхфазное напряжение. При подключении к ему однофазного двигателя из него извлекают конденсатор и соединяют по приведённой ниже схеме:

                        Геометрическое расположение обмоток друг относительно друга в статоре асинхронного двигателя составляет 90°:

                        Фазовый сдвиг трёхфазного напряжения -120°, как следствие этого — магнитное поле будет не круговое , а пульсирующее и его уровень будет меньше чем при питании со сдвигом в 90°.

                        В некоторых конденсаторных двигателях дополнительная обмотка выполняется более тонким проводом и соответственно имеет более высокое сопротивление.

                        При работе без конденсатора это приведёт к:

                        • более сильному нагреву обмотки (срок службы сокращается, возможны кз и межвитковые замыкания)
                        • разному току в обмотках

                        Многие ПЧ имеют защиту от асимметрии токов в обмотках, при невозможности отключить эту функцию в приборе работа по данной схеме будет невозможна

                        • более низкая стоимость по сравнению со специализированными ПЧ
                        • огромный выбор по мощности и производителям
                        • более широкий диапазон регулирования частоты
                        • все преимущества ПЧ (входы/выходы, интеллектуальные алгоритмы работы, коммуникационные интерфейсы)
                        • необходимость предварительного подбора ПЧ и двигателя для совместной работы
                        • пульсирующий и пониженный момент
                        • повышенный нагрев
                        • отсутствие гарантии при выходе из строя, т.к. трёхфазные ПЧ не предназначены для работы с однофазными двигателями

                        Благодаря надежности и простоте конструкции асинхронные двигатели (АД) получили широкое распространение. В большинстве станков, промышленном и бытовом оборудовании применяются электродвигатели такого типа. Изменение скорости вращения АД производится механически (дополнительной нагрузкой на валу, балластом, передаточными механизмами, редукторами и т.д.) или электрическими способами. Электрическое регулирование более сложное, но и гораздо более удобное и универсальное.

                        

                        Для многих агрегатов применяется именно электрическое управление. Оно обеспечивает точное и плавное регулирование пуска и работы двигателя. Электрическое управление производится за счет:

                        • изменения частоты тока;
                        • силы тока;
                        • уровня напряжения.

                        В этой статье мы рассмотрим популярные способы, как может осуществляться регулировка оборотов асинхронного двигателя на 220 и 380В.

                        Частотное регулирование

                        Ещё совсем недавно (10 лет назад) частотных регуляторов скорости двигателей на рынке было ограниченное количество, и стоили они довольно дорого. Причина — не было дешёвых силовых высоковольтных транзисторов и модулей.

                        Но разработки в области твердотельной электроники позволили вывести на рынок силовые IGBT-модули. Как следствие — массовое появление на рынке инверторных кондиционеров, сварочных инверторов, преобразователей частоты.

                        На данный момент частотное преобразование — основной способ регулирования мощности, производительности, скорости всех устройств и механизмов приводом в которых является электродвигатель.

                        Однако, преобразователи частоты предназначены для управления трёхфазными электродвигателями.

                        Однофазные двигатели могут управляться:

                        • специализированными однофазными ПЧ
                        • трёхфазными ПЧ с исключением конденсатора

                        Преобразователи для однофазных двигателей

                        В настоящее время только один производитель заявляет о серийном выпуске специализированного ПЧ для конденсаторных двигателей — INVERTEK DRIVES.

                        Это модель Optidrive E2

                        

                        Для стабильного запуска и работы двигателя используются специальные алгоритмы.

                        При этом регулировка частоты возможна и вверх, но в ограниченном диапазоне частот, этому мешает конденсатор установленный в цепи фазосдвигающей обмотки, так как его сопротивление напрямую зависит от частоты тока:

                        f — частота тока

                        С — ёмкость конденсатора

                        В выходном каскаде используется мостовая схема с четырьмя выходными IGBT транзисторами:

                        

                        Optidrive E2 позволяет управлять двигателем без исключения из схемы конденсатора, то есть без изменения конструкции двигателя — в некоторых моделях это сделать довольно сложно.

                        Преимущества специализированного частотного преобразователя:

                        • интеллектуальное управление двигателем
                        • стабильно устойчивая работа двигателя
                        • огромные возможности современных ПЧ:
                        • возможность управлять работой двигателя для поддержания определённых характеристик (давления воды, расхода воздуха, скорости при изменяющейся нагрузке)
                        • многочисленные защиты (двигателя и самого прибора)
                        • входы для датчиков (цифровые и аналоговые)
                        • различные выходы
                        • коммуникационный интерфейс (для управления, мониторинга)
                        • предустановленные скорости
                        • ПИД-регулятор

                        Минусы использования однофазного ПЧ:

                        Использование ЧП для трёхфазных двигателей

                        

                        Стандартный частотник имеет на выходе трёхфазное напряжение. При подключении к ему однофазного двигателя из него извлекают конденсатор и соединяют по приведённой ниже схеме:

                        

                        Геометрическое расположение обмоток друг относительно друга в статоре асинхронного двигателя составляет 90°:

                        

                        Фазовый сдвиг трёхфазного напряжения -120°, как следствие этого — магнитное поле будет не круговое , а пульсирующее и его уровень будет меньше чем при питании со сдвигом в 90°.

                        В некоторых конденсаторных двигателях дополнительная обмотка выполняется более тонким проводом и соответственно имеет более высокое сопротивление.

                        При работе без конденсатора это приведёт к:

                        • более сильному нагреву обмотки (срок службы сокращается, возможны кз и межвитковые замыкания)
                        • разному току в обмотках

                        Многие ПЧ имеют защиту от асимметрии токов в обмотках, при невозможности отключить эту функцию в приборе работа по данной схеме будет невозможна

                        • более низкая стоимость по сравнению со специализированными ПЧ
                        • огромный выбор по мощности и производителям
                        • более широкий диапазон регулирования частоты
                        • все преимущества ПЧ (входы/выходы, интеллектуальные алгоритмы работы, коммуникационные интерфейсы)
                        • необходимость предварительного подбора ПЧ и двигателя для совместной работы
                        • пульсирующий и пониженный момент
                        • повышенный нагрев
                        • отсутствие гарантии при выходе из строя, т.к. трёхфазные ПЧ не предназначены для работы с однофазными двигателями

                        Благодаря надежности и простоте конструкции асинхронные двигатели (АД) получили широкое распространение. В большинстве станков, промышленном и бытовом оборудовании применяются электродвигатели такого типа. Изменение скорости вращения АД производится механически (дополнительной нагрузкой на валу, балластом, передаточными механизмами, редукторами и т.д.) или электрическими способами. Электрическое регулирование более сложное, но и гораздо более удобное и универсальное.

                        

                        Для многих агрегатов применяется именно электрическое управление. Оно обеспечивает точное и плавное регулирование пуска и работы двигателя. Электрическое управление производится за счет:

                        • изменения частоты тока;
                        • силы тока;
                        • уровня напряжения.

                        В этой статье мы рассмотрим популярные способы, как может осуществляться регулировка оборотов асинхронного двигателя на 220 и 380В.

                        Выбираем устройство

                        Для того чтобы подобрать эффективный регулятор необходимо учитывать характеристики прибора, особенности назначения.

                        Для коллекторных электродвигателей распространены векторные контроллеры, но скалярные являются надёжнее.
                        Важным критерием выбора является мощность. Она должна соответствовать допустимой на используемом агрегате

                        А лучше превышать для безопасной работы системы.
                        Напряжение должно быть в допустимых широких диапазонах.
                        Основное предназначение регулятора преобразовывать частоту, поэтому данный аспект необходимо выбрать соответственно техническим требованиям.
                        Ещё необходимо обратить внимание на срок службы, размеры, количество входов.

                        Прибор триак

                        Устройство симистр (триак) используется для регулирования освещением, мощностью нагревательных элементов, скоростью вращения.

                        Схема контроллера на симисторе содержит минимум деталей, изображенных на рисунке, где С1 – конденсатор, R1 – первый резистор, R2 – второй резистор.

                        С помощью преобразователя регулируется мощность методом изменения времени открытого симистора. Если он закрыт, конденсатор заряжается посредством нагрузки и резисторов. Один резистор контролирует величину тока, а второй регулирует скорость заряда.

                        Когда конденсатор достигает предельного порога напряжения 12в или 24в, срабатывает ключ. Симистр переходит в открытое состояние. При переходе напряжения сети через ноль, симистр запирается, далее конденсатор даёт отрицательный заряд.

                        В цепи якоря

                        Это лучший вариант регулирования скорости мотора с независимым возбуждением. Частота вращения прямо пропорциональна подводимому к якорю напряжению. Механические характеристики не меняют своего угла наклона, а перемещаются параллельно друг другу. Для осуществления этой схемы нужно цепь якоря подключить к источнику напряжения, которое можно менять.

                        Это возможно в электрических машинах малой или средней мощности. Двигатель большой мощности целесообразно подключить в схему с генератором напряжения независимого возбуждения.

                        

                        В качестве привода для генератора используют обычный трехфазный асинхронник. Чтобы уменьшить обороты, достаточно на якоре понизить напряжение. Оно меняется от номинального и вниз. Эта схема имеет название «двигатель-генератор». Таким образом можно менять параметры на двигателе 220в.

                        Для низкого напряжения

                        Управление агрегатами на 12в проще из-за более низкого напряжения и как следствие, более доступных деталей

                        Вариантов подобных схем множество, поэтому важно понять сам принцип

                        Такой двигатель имеет ротор, щеточный механизм и магниты. На выходе у него всего два провода, контролирование скорости идет по ним. Питание может быть 12, 24, 36в, или другое. Что нужно – это его менять. Лучше, когда в пределах от нуля до максимума. В более простых вариантах 12–0в не получится, другие варианты дают такую возможность.

                        Как сделать устройство для изменения скорости вращения электродвигателя своими руками

                        Для регулировки маломощных однофазных АД можно использовать диммеры. Однако этот способ ненадежен и обладает серьезными недостатками: снижением КПД, серьезным перегревом устройства и опасностью повреждения двигателя.

                        Для надежного и качественного регулирования оборотов электродвигателей на 220В, лучше всего подходит частотное регулирование.

                        Приведенная ниже схема позволяет собрать частотное устройство для регулировки электромоторов мощностью до 500 Вт. Изменение скорости вращения производится в границах от 1000 до 4000 оборотов в минуту.

                        Устройство состоит из задающего генератора с изменяемой частотой, состоящего из мультивибратора, собранного на микросхеме К561ЛА7, счетчика на микросхеме К561ИЕ8, полумоста регулятора. Выходной трансформатор Т1 выполняет развязку верхнего и нижнего транзисторов полумоста.

                        

                        Демпфирующая цепь С4, R7 гасит всплески напряжения опасные для силовых транзисторов VT3, VT4. Выпрямитель, удвоитель напряжения питающей сети, включает в себя диодный мост VD9, с конденсатором фильтра на которых происходит удвоение напряжения питания полумоста.

                        Напряжение первичной обмотки: 2х12В, вторичной обмотки 12В. Первичная обмотка трансформатора управления ключами, состоит из 120 витков медного провода сечением 0,7мм, с отводом от середины. Вторичная – две обмотки, каждая по 60 витков повода сечением 0,7 мм.

                        Вторичные обмотки необходимо максимально надежно заизолировать друг от друга, так как разница потенциалов между ними доходит до 640 В. Подключение выходных обмоток к затворам ключей производится в противофазе.

                        

                        Благодаря надежности и простоте конструкции асинхронные двигатели (АД) получили широкое распространение. В большинстве станков, промышленном и бытовом оборудовании применяются электродвигатели такого типа. Изменение скорости вращения АД производится механически (дополнительной нагрузкой на валу, балластом, передаточными механизмами, редукторами и т.д.) или электрическими способами. Электрическое регулирование более сложное, но и гораздо более удобное и универсальное.

                        

                        Для многих агрегатов применяется именно электрическое управление. Оно обеспечивает точное и плавное регулирование пуска и работы двигателя. Электрическое управление производится за счет:

                        • изменения частоты тока;
                        • силы тока;
                        • уровня напряжения.

                        В этой статье мы рассмотрим популярные способы, как может осуществляться регулировка оборотов асинхронного двигателя на 220 и 380В.

                        Регуляторы оборотов электродвигателя

                        Схемы изменения частоты вращения электродвигателей в большинстве случаев построены на тиристорных регуляторах, ввиду своей простоты и надежности.

                        Принцип работы представленной схемы следующий: конденсатор С1 заряжается до напряжения пробоя динистора D1 через переменный резистор R2, динистор пробивается и открывает симистор D2, управляющий нагрузкой. Напряжение на нагрузке зависит от частоты открывания D2, зависящее в свою очередь от положения движка переменного сопротивления. Данная схема не снабжена обратной связью, т.е. при изменении нагрузки обороты также будут меняться и их придется подстраивать. По такой же схеме происходит управление оборотами импортных бытовых пылесосов.

                        И так, задача понизить частоту, Двигатель, 2,2 кВт, 380В, 2850 об/мин, звезда. наружу выходят три провода. Разобрал, изменил подключение на треугольник, подключил на одну фазу. Работает. Но, желательно было бы понизить обороты, раза в два, тысячи до полторы… Номинальной мощности мне все равно много, ее падение в два раза не парит ни сколько…

                        На сколько мне известно, частоту можно изменить основными четырьмя способами:

                        Изменить напряжение (тут боюсь, 110В его не вытянут) Редуктор (очень замудренно и сильно увеличивает занимаемую площать) Изменить кол-во полюсов (внутри только три полюса, подключением обмоток не прокатит) Изменить частоту питающей сети (само собой, частотники, это дорого)

                        Об этом лекции можно не копипастить, поиском пользоваться умею.

                        Смысл в другом… А что, если питание пропустить через диод? То есть, на одном полюсе урезать частоту? Были ли у кого-то подобные эксперименты?

                        Способы управления скоростью АД с фазным ротором

                        Изменение скорости вращения АД с фазным ротором производится путем изменения скольжения. Рассмотрим основные варианты и способы.

                        Изменение питающего напряжения

                        Этот способ также применяется для АД с КЗ ротором. Асинхронный двигатель подключается через автотрансформатор или ЛАТР. Если уменьшать напряжение питания, частота вращения двигателя снизится.

                        

                        Но такой режим уменьшает перегрузочную способность двигателя. Этот способ применяется для регулирования в пределах напряжения не выше номинального, так как увеличение номинального напряжения приведет к выходу электродвигателя из строя.

                        Активное сопротивление в цепи ротора

                        При использовании данного метода в цепь ротора подключается реостат или набор постоянных резисторов большой мощности. Данное устройство предназначено для плавного увеличения сопротивления.

                        

                        Скольжение растет пропорционально увеличению сопротивления, а скорость вращения вала электромотора при этом снижается.

                        

                        большой диапазон регулирования в сторону понижения скорости вращения.

                        • снижение КПД;
                        • увеличение потерь;
                        • ухудшение механических характеристик.

                        Асинхронный вентильный каскад и машины двойного питания

                        Изменение скорости работы асинхронных электромоторов в данных случаях выполняется путем изменения скольжения. При этом скорость вращения электромагнитного поля неизменна. Напряжение подается напрямую на обмотки статора. Регулировка происходит за счет использования мощности скольжения, которая трансформируется в цепь ротора, и образует добавочную ЭДС. Такие методы используются только в специальных машинах и крупных промышленных устройствах.

                        

                        Как выбрать регулятор

                        Существует несколько характеристик, по которым нужно выбирать регулятор оборотов для автомобиля, станочного электродвигателя, бытовых нужд:

                        1. Тип управления. Для коллекторного электродвигателя бывают регуляторы с векторной или скалярной системой управления. Первые чаще применяются, но вторые считаются более надежными;
                        2. Мощность. Это один из самых важных факторов для выбора электрического преобразователя частот. Нужно подбирать частотник с мощностью, которая соответствует максимально допустимой на предохраняемом приборе. Но для низковольтного двигатель лучше подобрать регулятор мощнее, чем допустимая величина Ватт;
                        3. Напряжение. Естественно, здесь все индивидуально, но по возможности нужно купить регулятор оборотов для электродвигателя, у которого принципиальная схема имеет широкий диапазон допустимых напряжений;
                        4. Диапазон частот. Преобразование частоты – это основная задача данного прибора, поэтому старайтесь выбрать модель, которая будет максимально соответствовать Вашим потребностям. Скажем, для ручного фрезера будет достаточно 1000 Герц;
                        5. По прочим характеристикам. Это срок гарантии, количество входов, размер (для настольных станков и ручных инструментов есть специальная приставка).

                        Хорошо себя зарекомендовали приборы марки Sinus, E-Sky и Pic.

                        При этом также нужно понимать, что есть так называемый универсальный регулятор вращения. Это частотный преобразователь для бесколлекторных двигателей.

                        

                        В данной схеме есть две части – одна логическая, где на микросхеме расположен микроконтроллер, а вторая – силовая. В основном такая электрическая схема используется для мощного электрического двигателя.

                        Видео: регулятор оборотов электродвигателя с ШИро V2

                        Частотное регулирование

                        Ещё совсем недавно (10 лет назад) частотных регуляторов скорости двигателей на рынке было ограниченное количество, и стоили они довольно дорого. Причина — не было дешёвых силовых высоковольтных транзисторов и модулей.

                        Но разработки в области твердотельной электроники позволили вывести на рынок силовые IGBT-модули. Как следствие — массовое появление на рынке инверторных кондиционеров, сварочных инверторов, преобразователей частоты.

                        На данный момент частотное преобразование — основной способ регулирования мощности, производительности, скорости всех устройств и механизмов приводом в которых является электродвигатель.

                        Однако, преобразователи частоты предназначены для управления трёхфазными электродвигателями.

                        Однофазные двигатели могут управляться:

                        • специализированными однофазными ПЧ
                        • трёхфазными ПЧ с исключением конденсатора

                        Преобразователи для однофазных двигателей

                        В настоящее время только один производитель заявляет о серийном выпуске специализированного ПЧ для конденсаторных двигателей — INVERTEK DRIVES.

                        Это модель Optidrive E2

                        

                        Для стабильного запуска и работы двигателя используются специальные алгоритмы.

                        При этом регулировка частоты возможна и вверх, но в ограниченном диапазоне частот, этому мешает конденсатор установленный в цепи фазосдвигающей обмотки, так как его сопротивление напрямую зависит от частоты тока:

                        f — частота тока

                        С — ёмкость конденсатора

                        В выходном каскаде используется мостовая схема с четырьмя выходными IGBT транзисторами:

                        

                        Optidrive E2 позволяет управлять двигателем без исключения из схемы конденсатора, то есть без изменения конструкции двигателя — в некоторых моделях это сделать довольно сложно.

                        Преимущества специализированного частотного преобразователя:

                        • интеллектуальное управление двигателем
                        • стабильно устойчивая работа двигателя
                        • огромные возможности современных ПЧ:
                        • возможность управлять работой двигателя для поддержания определённых характеристик (давления воды, расхода воздуха, скорости при изменяющейся нагрузке)
                        • многочисленные защиты (двигателя и самого прибора)
                        • входы для датчиков (цифровые и аналоговые)
                        • различные выходы
                        • коммуникационный интерфейс (для управления, мониторинга)
                        • предустановленные скорости
                        • ПИД-регулятор

                        Использование ЧП для трёхфазных двигателей

                        

                        Стандартный частотник имеет на выходе трёхфазное напряжение. При подключении к ему однофазного двигателя из него извлекают конденсатор и соединяют по приведённой ниже схеме:

                        

                        Геометрическое расположение обмоток друг относительно друга в статоре асинхронного двигателя составляет 90°:

                        

                        Фазовый сдвиг трёхфазного напряжения -120°, как следствие этого — магнитное поле будет не круговое , а пульсирующее и его уровень будет меньше чем при питании со сдвигом в 90°.

                        В некоторых конденсаторных двигателях дополнительная обмотка выполняется более тонким проводом и соответственно имеет более высокое сопротивление.

                        При работе без конденсатора это приведёт к:

                        • более сильному нагреву обмотки (срок службы сокращается, возможны кз и межвитковые замыкания)
                        • разному току в обмотках

                        Многие ПЧ имеют защиту от асимметрии токов в обмотках, при невозможности отключить эту функцию в приборе работа по данной схеме будет невозможна

                        • более низкая стоимость по сравнению со специализированными ПЧ
                        • огромный выбор по мощности и производителям
                        • более широкий диапазон регулирования частоты
                        • все преимущества ПЧ (входы/выходы, интеллектуальные алгоритмы работы, коммуникационные интерфейсы)
                        • необходимость предварительного подбора ПЧ и двигателя для совместной работы
                        • пульсирующий и пониженный момент
                        • повышенный нагрев
                        • отсутствие гарантии при выходе из строя, т.к. трёхфазные ПЧ не предназначены для работы с однофазными двигателями

                        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.

                        

                        Двигатели с ротором на фазу и регулирование их скорости оборотов

                        При этих способах используют изменение скольжения, но варианты тоже могут быть разными.

                        Регулировка напряжения

                        

                        Асинхронный двигатель подключается с помощью автотрансформатора. При уменьшении напряжения число оборотов, соответственно, станет меньше.

                        Контроль сопротивления в роторе

                        

                        Этот вариант подразумевает подключение резисторов к ротору. Это поможет плавно увеличить сопротивление.

                        Скольжение при этом вырастет, а скорость вращения, наоборот, станет ниже.

                        

                        Плюсом является широкий диапазон регулирования с позиции уменьшения скорости оборотов.

                        Контроль с помощью двойной подпитки

                        

                        Изменяется скольжение, влияющее на количество оборотов в промежуток времени, хотя скорость магнитного поля не изменится. Энергия в такой цепи будет подаваться на обмотки. Сам контроль произойдёт посредством силы скольжения, трансформированного в ротор с добавочной электродвижущей силой.

                        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.

                        Изменение скорости АД с короткозамкнутым ротором

                        Существует несколько способов:

                        1. Управление вращением за счет изменения электромагнитного поля статора: частотное регулирование и изменение числа пар полюсов.
                        1. Изменение скольжения электромотора за счет уменьшения или увеличения напряжения (может применяться для АД с фазным ротором).

                        Частотное регулирование

                        В данном случае регулировка производится с помощью подключенного к двигателю устройства для преобразования частоты. Для этого применяются мощные тиристорные преобразователи. Процесс частотного регулирования можно рассмотреть на примере формулы ЭДС трансформатора:

                        Данное выражение означает, что для сохранения постоянного магнитного потока, означающего сохранение перегрузочной способности электромотора, следует одновременно с преобразованием частоты корректировать и уровень питающего напряжения. Если сохраняется выражение, вычисленное по формуле:

                        то это означает, что критический момент не изменен. А механические характеристики соответствуют рисунку ниже, если вы не понимаете, что значат эти характеристики, то в этом случае регулировка происходит без потери мощности и момента.

                        

                        Достоинствами данного метода являются:

                        • плавное регулирование;
                        • изменение скорости вращения ротора в большую и меньшую сторону;
                        • жесткие механические характеристики;
                        • экономичность.

                        Недостаток один — необходимость в частотном преобразователе, т.е. увеличение стоимости механизма. К слову, на современном рынке представлены модели с однофазным и трёхфазным входом, стоимость которых при мощности 2-3 кВт лежит в диапазоне 100-150 долларов, что не слишком дорого для полноценной регулировки привода станков в частной мастерской.

                        Переключение числа пар полюсов

                        Данный метод применяется для многоскоростных двигателей со сложной обмоткой, позволяющей изменять число пар ее полюсов. Самое широкое применение получили двухскоростные, трехскоростные и четырехскоростные АД. Принцип регулировки проще всего рассмотреть на основе двухскоростного АД. В такой машине обмотка каждой фазы состоит из двух полуобмоток. Скорость вращения изменяется при подключении их последовательно или параллельно.

                        

                        В четырехскоростном электродвигателе обмотка выполнена в виде двух независимых друг от друга частей. При изменении числа пар полюсов первой обмотки производится изменение скорости работы электромотора с 3000 до 1500 оборотов в минуту. При помощи второй обмотки производится регулировка вращения 1000 и 500 оборотов в минуту.

                        При изменении числа пар полюсов происходит и изменение критического момента. Для его сохранения неизменным, требуется одновременно с изменением числа пар полюсов регулировать и питающее напряжение, например, переключением схемы звезда-треугольник и их вариациями.

                        Достоинства данного метода:

                        • жесткие механические характеристики двигателя;
                        • высокий КПД.
                        • ступенчатая регулировка;
                        • большой вес и габаритные размеры;
                        • высокая стоимость электромотора.
                        Похожие публикации:

                        1. Как подключить датчик топлива
                        2. Как практически настроить контур приемника без приборов
                        3. Кольцо фарадея в динамиках что это
                        4. Почему не запускается apk файл на андроид