تغییر حالت های موتور: ستاره-مثلث. روش های اجرای تاخیر سوئیچینگ

برای مدت طولانی، درایوهای الکتریکی غیرقابل تنظیم مبتنی بر AM در صنعت استفاده می شد، اما اخیراً نیاز بهتنظیم سرعت موتورهای آسنکرون

سرعت روتور است

در این حالت، سرعت چرخش سنکرون به فرکانس ولتاژ و تعداد جفت‌های قطب بستگی دارد.

بر این اساس می توان نتیجه گرفت که با تغییر لغزش، فرکانس و تعداد جفت قطب ها می توان سرعت فشار خون را تنظیم کرد.

بیایید به روش های اصلی تنظیم نگاه کنیم.

کنترل سرعت با تغییر مقاومت فعال در مدار روتور

این روش کنترل سرعت درموتورهای با روتور زخمی در این حالت، یک رئوستات به مدار سیم پیچ روتور متصل می شود که می تواند به تدریج مقاومت را افزایش دهد. با افزایش مقاومت، لغزش موتور افزایش یافته و سرعت کاهش می یابد. این تضمین می کند که سرعت نسبت به ویژگی طبیعی به سمت پایین تنظیم می شود.

عیب این روش غیراقتصادی بودن آن است، زیرا با افزایش لغزش، تلفات در مدار روتور افزایش می‌یابد، بنابراین راندمان موتور کاهش می‌یابد. به علاوه، ویژگی های مکانیکی موتور صاف و نرم تر می شود، به همین دلیل یک تغییر کوچک در گشتاور بار روی شفت باعث تغییر زیادی در سرعت چرخش می شود.

کنترل سرعت در این روش موثر نیست، اما با وجود این، در موتورهای دارای روتور زخمی استفاده می شود.

تنظیم دور موتور با تغییر ولتاژ تغذیه

این روش کنترل را می توان با اتصال یک اتوترانسفورماتور به مدار، در جلوی استاتور، پس از سیم های تغذیه پیاده سازی کرد. در عین حال، اگر ولتاژ خروجی اتوترانسفورماتور را کاهش دهید، موتور با ولتاژ کاهش یافته کار می کند. این امر منجر به کاهش سرعت موتور، در گشتاور بار ثابت و همچنین کاهش ظرفیت اضافه بار موتور می شود. این به این دلیل است که وقتی ولتاژ تغذیه کاهش می یابد، حداکثر گشتاور موتور با ضریب مربع کاهش می یابد. علاوه بر این، این گشتاور سریعتر از جریان در مدار روتور کاهش می یابد، به این معنی که تلفات نیز با گرم شدن بعدی موتور افزایش می یابد.

روش تنظیم با تغییر ولتاژ فقط به سمت پایین از ویژگی طبیعی امکان پذیر است، زیرا افزایش ولتاژ بالاتر از اسمی غیرممکن است، زیرا این می تواند منجر به تلفات زیادی در موتور، گرمای بیش از حد و خرابی شود.

علاوه بر اتوترانسفورماتور، می توانید از تنظیم کننده ولتاژ تریستور استفاده کنید.

کنترل سرعت با تغییر فرکانس توان

با این روش کنترل، یک مبدل فرکانس (FC) به موتور متصل می شود. اغلب این مبدل فرکانس تریستور است. کنترل سرعت با تغییر فرکانس ولتاژ f انجام می شود، زیرا در این حالت بر سرعت چرخش همزمان موتور تأثیر می گذارد.

با کاهش فرکانس ولتاژ، ظرفیت اضافه بار موتور کاهش می یابد؛ برای جلوگیری از این امر، باید ولتاژ U 1 را افزایش داد. مقداری که باید افزایش دهید به درایو بستگی دارد. اگر تنظیم با گشتاور بار ثابت روی شفت انجام شود، باید ولتاژ را متناسب با تغییر فرکانس تغییر داد (با کاهش سرعت). هنگام افزایش سرعت، این کار نباید انجام شود، ولتاژ باید در مقدار نامی باقی بماند، در غیر این صورت ممکن است باعث آسیب به موتور شود.

اگر کنترل سرعت با قدرت موتور ثابت انجام شود (مثلاً در ماشین های برش فلز)، تغییر ولتاژ U 1 باید متناسب با جذر تغییر فرکانس f 1 باشد.

هنگام تنظیم تاسیسات با ویژگی فن، لازم است ولتاژ U 1 را متناسب با مربع تغییر فرکانس f 1 تغییر دهید.

تنظیم با تغییر فرکانس، قابل قبول ترین گزینه برای موتورهای ناهمزمان است، زیرا کنترل سرعت را در محدوده وسیع، بدون تلفات قابل توجه و کاهش قابلیت اضافه بار موتور فراهم می کند.

تنظیم سرعت فشار خون با تغییر تعداد جفت قطب

این روش کنترل فقط در موتورهای ناهمزمان چند سرعته با روتور قفس سنجابی امکان پذیر است، زیرا تعداد قطب های این روتور همیشه با تعداد قطب های استاتور برابر است.

مطابق با فرمول مورد بحث در بالا، سرعت موتور را می توان با تغییر تعداد جفت قطب ها تنظیم کرد. علاوه بر این، تغییر سرعت در مراحل انجام می شود، زیرا تعداد قطب ها فقط مقادیر خاصی را می گیرد - 1،2،3،4،5.

تغییر تعداد قطب ها با تعویض گروه های سیم پیچ سیم پیچ استاتور به دست می آید. در این مورد، سیم پیچ ها با استفاده از طرح های اتصال مختلف، به عنوان مثال "ستاره-ستاره" یا "ستاره-ستاره دوگانه" متصل می شوند. نمودار اتصال اول تغییری در تعداد قطب ها به نسبت 2:1 نشان می دهد. این امر قدرت ثابت موتور را در هنگام تعویض تضمین می کند. مدار دوم تعداد قطب ها را به همان نسبت تغییر می دهد، اما در عین حال گشتاور موتور را ثابت می کند.

استفاده از این روش کنترلی با حفظ راندمان و ضریب توان در هنگام سوئیچینگ توجیه می شود. نکته منفی طراحی پیچیده تر و بزرگتر موتور و همچنین افزایش هزینه آن است.

موتور الکتریکی برای شتاب گیری نرم و ترمز لازم است. چنین دستگاه هایی به طور گسترده در صنعت استفاده می شود. با کمک آنها سرعت چرخش فن ها تغییر می کند. موتورهای 12 ولت در سیستم های کنترل و خودروها استفاده می شود. همه سوئیچ هایی را دیده اند که سرعت چرخش فن اجاق گاز را در خودروها تغییر می دهد. این یکی از انواع رگلاتور است. فقط برای اجرای روان طراحی نشده است. سرعت چرخش در مراحل تغییر می کند.

کاربرد مبدل های فرکانس

مبدل های فرکانس به عنوان تنظیم کننده سرعت و 380 ولت استفاده می شود. اینها دستگاه های الکترونیکی با تکنولوژی بالا هستند که به شما امکان می دهند ویژگی های جریان (شکل سیگنال و فرکانس) را به طور اساسی تغییر دهید. آنها بر پایه ترانزیستورهای نیمه هادی قدرتمند و یک مدولاتور پهنای پالس هستند. تمام عملکرد دستگاه توسط یک واحد میکروکنترلر کنترل می شود. سرعت چرخش روتور موتور به آرامی تغییر می کند.

بنابراین، آنها در مکانیزم های بارگذاری شده استفاده می شوند. هرچه شتاب کمتر باشد، نوار نقاله یا گیربکس بار کمتری را تجربه خواهد کرد. همه فرکانس ها به چندین درجه حفاظت مجهز هستند - برای جریان، بار، ولتاژ و غیره. برخی از مدل های مبدل فرکانس از تک فاز تغذیه می شوند و آن را به سه فاز تبدیل می کنند. این به شما امکان می دهد موتورهای ناهمزمان را در خانه بدون استفاده از مدارهای پیچیده وصل کنید. و هنگام کار با چنین دستگاهی هیچ افت قدرتی وجود نخواهد داشت.

رگولاتورها برای چه اهدافی استفاده می شوند؟

در مورد موتورهای ناهمزمان، کنترل کننده های سرعت برای موارد زیر مورد نیاز است:

1. صرفه جویی قابل توجه در انرژی. از این گذشته ، هر مکانیزمی به سرعت چرخش موتور بالایی نیاز ندارد - گاهی اوقات می توان آن را 20-30٪ کاهش داد و این باعث کاهش هزینه های انرژی به نصف می شود.
2. حفاظت از مکانیسم ها و مدارهای الکترونیکی. با استفاده از مبدل های فرکانس می توانید دما، فشار و بسیاری از پارامترهای دیگر را کنترل کنید. اگر موتور به عنوان محرک پمپ کار می کند، باید یک سنسور فشار در ظرفی که هوا یا مایع را به داخل آن پمپ می کند، نصب شود. و هنگامی که به حداکثر مقدار رسید، موتور به سادگی خاموش می شود.
3. اجرای یک شروع نرم. نیازی به استفاده از دستگاه های الکترونیکی اضافی نیست - همه چیز را می توان با تغییر تنظیمات مبدل فرکانس انجام داد.
4. کاهش هزینه های نگهداری. با کمک چنین کنترل کننده های سرعت برای موتورهای الکتریکی 220 ولت، خطر خرابی درایو و مکانیسم های فردی کاهش می یابد.

مداری که بر اساس آن مبدل های فرکانس ساخته می شوند در بسیاری از لوازم خانگی رایج است. چیزی مشابه را می توان در منابع تغذیه اضطراری، دستگاه های جوشکاری، تثبیت کننده های ولتاژ، منابع تغذیه برای رایانه ها، لپ تاپ ها، شارژرهای تلفن، واحدهای احتراق برای لامپ های نور پس زمینه تلویزیون های LCD و مانیتورهای مدرن یافت.

کنترل های چرخشی چگونه کار می کنند؟

شما می توانید با دستان خود یک کنترل کننده سرعت موتور الکتریکی بسازید، اما برای انجام این کار باید تمام جنبه های فنی را مطالعه کنید. از نظر ساختاری می توان چندین مؤلفه اصلی را متمایز کرد که عبارتند از:

1. موتور الکتریکی.
2. سیستم کنترل میکروکنترلر و واحد مبدل.
3. درایو و مکانیسم های مرتبط با آن.

در همان ابتدای کار، پس از اعمال ولتاژ به سیم پیچ ها، روتور موتور با حداکثر توان می چرخد. این ویژگی است که ماشین های ناهمزمان را از سایرین متمایز می کند. به این بار از مکانیسمی که رانده می شود اضافه می شود. در نتیجه در مرحله اولیه مصرف توان و جریان به حداکثر افزایش می یابد.

گرمای زیادی تولید می شود. هم سیم پیچ ها و هم سیم ها بیش از حد گرم می شوند. استفاده از مبدل فرکانس به خلاص شدن از شر این مشکل کمک می کند. اگر استارت نرم تنظیم کنید، موتور به حداکثر سرعت شتاب نمی‌دهد (که توسط دستگاه نیز تنظیم می‌شود و ممکن است 1500 دور در دقیقه نباشد، اما فقط 1000 باشد) نه بلافاصله، بلکه در عرض 10 ثانیه (هر ثانیه 100-150 دور در دقیقه افزایش دهید. ). در عین حال، بار روی تمام مکانیزم ها و سیم ها به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

تنظیم کننده خانگی

شما می توانید کنترل کننده سرعت خود را برای یک موتور الکتریکی 12 ولت بسازید. این به یک کلید چند موقعیتی و مقاومت های سیمی نیاز دارد. با کمک دومی، ولتاژ تغذیه (و همراه با آن سرعت چرخش) تغییر می کند. سیستم های مشابهی را می توان برای موتورهای آسنکرون استفاده کرد، اما کارایی کمتری دارند. سال ها پیش، تنظیم کننده های مکانیکی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گرفتند - بر اساس درایوهای دنده یا متغیرها. اما چندان قابل اعتماد نبودند. الکترونیکی یعنی عملکرد بسیار بهتری دارد. از این گذشته ، آنها چندان حجیم نیستند و به شما امکان می دهند درایو را تنظیم کنید.

برای ساخت یک کنترل کننده چرخش موتور الکتریکی، به چندین دستگاه الکترونیکی نیاز دارید که می توانید آنها را از فروشگاه خریداری کنید یا از دستگاه های قدیمی اینورتر جدا کنید. VT138-600 triac نتایج خوبی را در مدارهای چنین دستگاه های الکترونیکی نشان می دهد. برای تنظیم، باید یک مقاومت متغیر در مدار قرار دهید. با کمک آن، دامنه سیگنال ورودی به تریاک تغییر می کند.

پیاده سازی سیستم مدیریت

برای بهبود پارامترهای حتی ساده ترین دستگاه، باید کنترل میکروکنترلر را در مدار کنترل کننده سرعت موتور الکتریکی قرار دهید. برای انجام این کار، شما باید یک پردازنده با تعداد مناسب ورودی و خروجی - برای اتصال سنسورها، دکمه ها، کلیدهای الکترونیکی انتخاب کنید. برای آزمایش‌ها، می‌توانید از میکروکنترلر AtMega128 استفاده کنید - محبوب‌ترین و آسان‌ترین استفاده. شما می توانید طرح های زیادی را با استفاده از این کنترلر در حوزه عمومی پیدا کنید. پیدا کردن آنها و استفاده از آنها در عمل دشوار نیست. برای اینکه به درستی کار کند، باید یک الگوریتم در آن بنویسید - پاسخ به اقدامات خاص. به عنوان مثال وقتی دما به 60 درجه می رسد (اندازه گیری شده روی رادیاتور دستگاه) باید برق را قطع کرد.

سرانجام

اگر تصمیم دارید خودتان دستگاهی نسازید، بلکه یک دستگاه آماده خریداری کنید، به پارامترهای اصلی مانند قدرت، نوع سیستم کنترل، ولتاژ کار، فرکانس ها توجه کنید. توصیه می شود ویژگی های مکانیزمی را که در آن برنامه ریزی شده است از تنظیم کننده ولتاژ موتور محاسبه شود. و فراموش نکنید که آن را با پارامترهای مبدل فرکانس مقایسه کنید.

تعمیر اساسی ماشین تراش در حال انجام است. موتور اصلی - دو سرعته

در زمانی که مبدل های فرکانس برای موتورهای آسنکرون یک امر لوکس بود (بیش از 20 سال پیش)، تجهیزات صنعتی از موتورهای DC استفاده می کردند که در صورت لزوم توانایی تنظیم سرعت را داشتند.

این روش دست و پا گیر بود و در کنار آن از روش ساده تری استفاده شد - از موتورهای دو سرعته (چند سرعته) استفاده شد که در آن سیم پیچ ها مطابق مدار داهلندر به روش خاصی متصل و سوئیچ می شوند که به شما امکان می دهد سرعت چرخش را تغییر دهید

موتورهای DC سرعت متغیر با کنترل الکترونیکی در تجهیزات صنعتی با ارزش بالا استفاده می شوند. اما موتورهای دو سرعته در ماشین های تولید شده در اتحاد جماهیر شوروی در دهه 1980 در رده قیمتی متوسط ​​یافت می شوند. و من شخصاً به دلیل سردرگمی و کمبود اطلاعات در ارتباط با مشکل مواجه شدم.

آخرین نمونه ها تراش مخصوص هستند. اعدام، کارخانه چوب بری. جزئیات در زیر خواهد بود.

طراحی سیم پیچ ها شبیه یک اتصال مثلث است؛ بنابراین، سوئیچینگ را می توان با اتصال ستاره-مثل مرتبط کرد. و گیج کننده است.

برای راه اندازی آسان موتورها از مدار "Star-Delta" استفاده می شود (سرعت در هر دو حالت یکسان است!) و موتورهای دو سرعته با سوئیچینگ سیم پیچ برای تغییر سرعت عملکرد استفاده می شود.

موتورهایی نه تنها با دو، بلکه با تعداد سرعت بیشتر نیز وجود دارند. اما من در مورد آنچه که شخصاً به آن وصل شدم و در دستانم بودم صحبت خواهم کرد:

تئوری کمتر، عمل بیشتر. و طبق معمول، از ساده به پیچیده.

موتور الکتریکی ناهمزمان دو سرعته

سیم پیچ یک موتور دو سرعته به شکل زیر است:

نمودار موتور دو سرعته

هنگام اتصال پایانه های U1، V1، W1 چنین موتوری به ولتاژ سه فاز، با سرعت کاهش یافته به "مثلث" متصل می شود.

و اگر پایانه های U1، V1، W1 به یکدیگر متصل شوند و برق به پایانه های U2، V2، W2 اعمال شود، دو ستاره (YY) دریافت خواهید کرد و سرعت 2 برابر بیشتر خواهد شد.

اگر سیم پیچ های رئوس مثلث U1، V1، W1 و وسط اضلاع U2، V2، W2 با هم عوض شوند، چه اتفاقی می افتد؟ من فکر می کنم هیچ چیز تغییر نمی کند، این فقط یک موضوع است. اگرچه، من آن را امتحان نکردم. اگر کسی می داند در نظرات مقاله بنویسد.

طرح های اتصال

برای کسانی که کمی با نحوه اتصال الکتروموتورهای ناهمزمان به شبکه سه فاز آشنا نیستند، اکیداً توصیه می کنم مقاله من در مورد اتصال موتور از طریق کنتاکتور مغناطیسی را مطالعه کنند. من فرض می‌کنم که خواننده می‌داند موتور الکتریکی چگونه روشن می‌شود، چرا و چه نوع حفاظتی موتور مورد نیاز است، بنابراین در این مقاله این سوالات را حذف می‌کنم.

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || ).push());

در تئوری همه چیز ساده است، اما در عمل باید مغز خود را جمع کنید.

بدیهی است که روشن کردن سیم پیچ ها به دو روش انجام می شود - از طریق یک سوئیچ و از طریق کنتاکتورها.

تغییر سرعت با استفاده از سوئیچ

بیایید ابتدا یک مدار ساده تر را در نظر بگیریم - از طریق یک سوئیچ نوع PKP-25-2. علاوه بر این، اینها تنها نمودارهای شماتیکی هستند که من با آنها برخورد کرده ام.

کلید باید دارای سه موقعیت باشد که یکی از آنها (وسط) مربوط به خاموش شدن موتور است. درباره دستگاه سوئیچ - کمی بعد.

اتصال موتور دو سرعته نمودار روی سوئیچ پنل کنترل.

صلیب های روی خطوط نقطه چین موقعیت سوئیچ SA1 حالت های بسته کنتاکت ها را نشان می دهد. به این معنا که، در موقعیت 1برق از L1، L2، L3 به مثلث (پین های U1، V1، W1) عرضه می شود. پین‌های U2، V2، W2 بدون اتصال باقی می‌مانند. موتور با اولین سرعت می چرخد.

هنگام تعویض SA1 به موقعیت 2پین های U1، V1، W1 به یکدیگر متصل می شوند و برق به U2، V2، W2 تامین می شود.

سرعت سوئیچینگ با استفاده از کنتاکتورها

هنگامی که استفاده از کنتاکتورها شروع می شود، مدار مشابه به نظر می رسد:

طرح روشن کردن موتور در سرعت های مختلف با استفاده از کنتاکتورها

در اینجا موتور کنتاکتور KM1 را در سرعت اول و KM2 را در سرعت دوم روشن می کند. بدیهی است که KM2 از نظر فیزیکی باید از دو کنتاکتور تشکیل شده باشد، زیرا لازم است پنج کنتاکت برق را به طور همزمان ببندید.

پیاده سازی عملی

در عمل فقط با مدارهای روی سوئیچ های PKP-25-2 برخورد کردم. این یک معجزه جهانی سوئیچینگ شوروی است که می تواند میلیون ها ترکیب ممکن از مخاطبین را داشته باشد. یک بادامک در داخل وجود دارد (تغییرهای مختلفی نیز در شکل وجود دارد) که می توان آن را دوباره مرتب کرد.

این یک پازل واقعی است که به تمرکز بالای هوشیاری نیاز دارد. خوب است که هر مخاطب از طریق یک شکاف کوچک قابل مشاهده است و می توانید ببینید که چه زمانی بسته یا باز است. علاوه بر این، کنتاکت ها را می توان از طریق این شکاف های موجود در محفظه تمیز کرد.

می تواند چندین موقعیت وجود داشته باشد، تعداد آنها با توقف های نشان داده شده در عکس محدود است:

سوئیچ دسته ای PKP-25-2

سوئیچ PKP 25. یک پازل برای همه.

سوئیچ دسته ای PKP-25-2 - مخاطبین

استفاده عملی

همانطور که قبلاً گفتم ، در ماشین های شوروی با چنین موتورهایی روبرو شدم که آنها را بازسازی کردم.

یعنی دستگاه نجاری دایره ای TsA-2A-1 که از موتور ناهمزمان دو سرعته 4AM100L8/4U3 استفاده می کند. پارامترهای اصلی آن عبارتند از: سرعت اول (مثلث) 700 دور در دقیقه، جریان 5.0 A، قدرت 1.4 کیلو وات، ستاره - 1410 دور در دقیقه، جریان 5.0 A، قدرت 2.4 کیلو وات.

از من خواسته شد که چندین سرعت، برای چوب های مختلف و برای تیزی متفاوت اره مدور بسازم. اما افسوس که بدون مبدل فرکانس نمی توانید این کار را انجام دهید.

یک پیرمرد دیگر یک ماشین تراش با طراحی خاص UT16P است، دارای موتور 720/1440 دور در دقیقه، 8.9/11 A، 3.2/5.3 کیلو وات:

پلاک موتور برق دو سرعته تراش 11 کیلو وات

سوئیچینگ نیز با یک سوئیچ انجام می شود و نمودار دستگاه به صورت زیر است:

نمودار الکتریکی یک ماشین تراش

در این نمودار دقیقاً در موضوع مقاله خطایی وجود دارد. در مرحله اول، سوئیچینگ سرعت نه توسط رله P2، بلکه توسط سوئیچ B2 انجام می شود. و دوم (و مهمتر از همه) - نمودار سوئیچینگ کاملاً با واقعیت مطابقت ندارد. و او مرا گیج کرد، سعی کردم با استفاده از آن وصل شوم. تا اینکه این نمودار را ایجاد کردم:

نمودار مدار واقعی برای روشن کردن موتور دو سرعته تراش UT16P

علاوه بر این، ظاهر و محل عناصر مدار الکتریکی.

نمودار تراش - ظاهر

نمودار الکتریکی یک ماشین تراش - ترتیب عناصر

همین.

دوستان! هر کس با چنین ماشین ها و موتورهایی برخورد کرد، بنویسد، تجربه خود را به اشتراک بگذارید، سوال بپرسید، خوشحال خواهم شد!

تقریباً تمام ماشین ها به موتورهای ناهمزمان به عنوان درایو الکتریکی مجهز هستند. طراحی ساده و کم هزینه ای دارند. در این راستا، تنظیم سرعت یک موتور ناهمزمان مهم است. با این حال، در طرح سوئیچینگ استاندارد، سرعت آن فقط با استفاده از سیستم های انتقال مکانیکی (گیربکس، قرقره) قابل کنترل است که همیشه راحت نیست. کنترل الکتریکی سرعت روتور مزایای بیشتری دارد، اگرچه نمودار سیم کشی یک موتور ناهمزمان را پیچیده می کند.

برای برخی از اجزای تجهیزات اتوماتیک، کنترل الکتریکی سرعت چرخش شفت موتور الکتریکی ناهمزمان مناسب است. این تنها راه برای دستیابی به تنظیم روان و دقیق حالت های عملکرد است. راه های مختلفی برای کنترل سرعت چرخش با دستکاری فرکانس، ولتاژ و شکل جریان وجود دارد. همه آنها در نمودار نشان داده شده است.

از روش های ارائه شده در شکل، رایج ترین روش برای تنظیم سرعت روتور تغییر پارامترهای زیر است:

ولتاژ تامین شده به استاتور،

· مقاومت کمکی مدار روتور،

تعداد جفت قطب،

فرکانس جریان عملیاتی.

دو روش آخر به شما این امکان را می دهد که سرعت چرخش را بدون کاهش قابل توجهی در راندمان و کاهش توان تغییر دهید؛ روش های تنظیم باقی مانده به کاهش راندمان متناسب با میزان لغزش کمک می کنند. اما هر دو مزایا و معایب خود را دارند. از آنجایی که موتورهای ناهمزمان با روتور قفس سنجابی اغلب در تولید استفاده می شوند، تمام بحث های بعدی به این نوع خاص از موتور الکتریکی مربوط می شود.

برای تنظیم فرکانسمبدل های نیمه هادی عمدتا مورد استفاده قرار می گیرند. اصل عملکرد آنها بر اساس ویژگی های عملکرد یک موتور ناهمزمان است، جایی که فرکانس چرخش میدان مغناطیسی استاتور به فرکانس ولتاژ تغذیه بستگی دارد. سرعت چرخش میدان استاتور با فرمول زیر تعیین می شود:

n1 = 60f/p، که در آن n1 فرکانس چرخش میدان (rpm) است، f فرکانس شبکه تامین (Hz)، p تعداد جفت قطب استاتور، 60 ضریب تبدیل ابعاد است.

برای کارکرد کارآمد یک موتور الکتریکی ناهمزمان بدون تلفات، لازم است ولتاژ تغذیه شده را به همراه فرکانس تغییر دهید. ولتاژ باید بسته به گشتاور بار متفاوت باشد. اگر بار ثابت باشد، ولتاژ متناسب با فرکانس تغییر می کند.

تنظیم کننده های فرکانس مدرن به شما امکان کاهش و افزایش سرعت را در محدوده وسیعی می دهند. این امر استفاده گسترده آنها را در تجهیزات با برچینگ کنترل شده تضمین می کند، به عنوان مثال، در ماشین های مش جوشی چند تماسی. در آنها، سرعت چرخش موتور ناهمزمان که محور سیم پیچ را هدایت می کند توسط یک مبدل نیمه هادی کنترل می شود. این تنظیم به اپراتور که اجرای صحیح عملیات تکنولوژیکی را نظارت می کند، اجازه می دهد تا با تنظیم دستگاه، سرعت خود را افزایش یا کاهش دهد.

بیایید به اصل عملکرد مبدل فرکانس با جزئیات بیشتری نگاه کنیم. این بر اساس اصل تبدیل مضاعف است. رگولاتور از یکسو کننده، یک اینورتر پالس و یک سیستم کنترل تشکیل شده است. در یکسو کننده، ولتاژ سینوسی به ولتاژ مستقیم تبدیل شده و به اینورتر عرضه می شود. اینورتر پالس سه فاز قدرت شامل شش کلید ترانزیستوری است. از طریق این کلیدهای اتوماتیک، ولتاژ ثابتی به سیم‌پیچ‌های استاتور می‌رسد تا در لحظه مناسب، جریان رو به جلو یا معکوس به سیم‌پیچ‌های مربوطه با شیفت فاز ۱۲۰ درجه تامین شود. بنابراین، ولتاژ مستقیم به ولتاژ متناوب سه فاز با دامنه و فرکانس مورد نیاز تبدیل می شود.

پارامترهای لازم از طریق ماژول کنترل تنظیم می شوند. تنظیم خودکار کلیدها طبق اصل مدولاسیون عرض پالس انجام می شود. ترانزیستورهای IGBT قدرت به عنوان کلید برق استفاده می شوند. آنها در مقایسه با تریستورها فرکانس سوئیچینگ بالایی دارند و جریان تقریباً سینوسی با حداقل اعوجاج تولید می کنند. با وجود کاربردی بودن چنین دستگاه هایی، هزینه آنها برای موتورهای با قدرت متوسط ​​و بالا بسیار بالا است.

تنظیم سرعت چرخش یک موتور ناهمزمان با استفاده از روش تغییر در تعداد جفت قطب هاهمچنین به رایج ترین روش های کنترل موتورهای الکتریکی با روتور قفس سنجابی اشاره دارد. به چنین موتورهایی چند سرعته می گویند. دو راه برای پیاده سازی این روش وجود دارد:

· گذاشتن چندین سیم پیچ با تعداد جفت قطب های مختلف به طور همزمان در شکاف های مشترک استاتور،

· استفاده از سیم پیچ مخصوص با قابلیت تعویض سیم پیچ های موجود به تعداد جفت قطب مورد نیاز.

در حالت اول، برای قرار دادن سیم پیچ های اضافی در شکاف ها، باید سطح مقطع سیم را کاهش داد و این منجر به کاهش توان نامی موتور الکتریکی می شود. در حالت دوم، تجهیزات سوئیچینگ، به ویژه برای سه سرعت یا بیشتر، پیچیده تر می شود و ویژگی های انرژی نیز بدتر می شود. این روش و سایر روش های تنظیم سرعت موتور ناهمزمان با جزئیات بیشتر در فایل آرشیو توضیح داده شده است که در انتهای صفحه قابل دانلود است.

به طور معمول، موتورهای چند سرعته با سرعت چرخش 2، 3 یا 4 تولید می شوند و موتورهای 2 سرعته با یک سیم پیچ روی استاتور و با تعویض تعداد جفت قطب ها در نسبت 2: 1 = p2: pt، 3 تولید می شوند. -موتورهای سرعتی - دارای دو سیم پیچ روی استاتور که یکی از آنها با کلیدزنی 2: 1 = Pr: پی، موتورهای 4 سرعته - با دو سیم پیچ روی استاتور که هر کدام با کلیدزنی تعداد جفت قطب انجام می شود. به نسبت 2:1 الکتروموتورهای چند سرعته مجهز به ماشین آلات مختلف، آسانسورهای باری و مسافری هستند که برای راندن فن ها، پمپ ها و غیره استفاده می شوند.

3. طرح کنترل غیرقابل برگشت شروع یک موتور ناهمزمان سه فاز با روتور زخمی.

http://www.ngpedia.ru/pngs/016/0166rYE3L7C0J713C9B4.png\

3) سه رله زمان /РВ، 2PS و نوع آونگی ЗРВ، به ترتیب با کنتاکتورهای K، /U و 2U به صورت مکانیکی کوپل شده اند.
4) دکمه های "توقف" و "شروع".
در حالت اولیه هنگام خاموش شدن موتور، تمام کنتاکتورها خاموش می شوند و مقاومت کل gr\ + rp2 + grz هر سه مرحله رئوستات راه اندازی در مدار هر فاز روتور قرار می گیرد. با فشار دادن دکمه "شروع"، مدار سیم پیچ کنتاکتور K بسته می شود، کنتاکتور فعال می شود و اولین مرحله راه اندازی موتور با مقاومت کامل در مدار روتور آغاز می شود. کنتاکتور K، هنگامی که راه اندازی می شود، رله زمان کوپل شده مکانیکی IP B را فعال می کند. پس از /) ثانیه، این رله کنتاکت خود را در مدار سیم پیچ کلید کنتاکتور /U می بندد.
کنتاکتور 1U راه اندازی می شود و مقاومت های r2 + r„3 دو مرحله رئوستات در مدار روتور موتور روشن می ماند. این مرحله دوم راه اندازی موتور آغاز می شود. کنتاکتور /U رله 2РВ کوپل شده با خود را فعال می کند که پس از 12 ثانیه تماس خود را در مدار سیم پیچ کنتاکتور 2U می بندد. کنتاکتور 2U عمل کرده و مرحله دوم رئوستات را خاموش می کند. در مدار روتور فقط مقاومت بار روشن باقی می ماند، کنتاکتور 2U رله ZRV را فعال می کند و پس از چند ثانیه مدار سیم پیچ کنتاکتور شارژر بسته می شود. دومی کار می کند و سیم پیچ های روتور موتور را اتصال کوتاه می کند، که فرآیند راه اندازی موتور را کامل می کند.
هنگام خاموش کردن موتور، باید دکمه "stop" را فشار دهید. در این صورت، سیم پیچ کنتاکتورهای K، /U، 2U و ZU قدرت خود را از دست می دهند. کنتاکتورها خاموش می شوند و کل مدار به موقعیت اولیه خود باز می گردد.
مدارهای کنترل نسبتا ساده برای موتورهای ناهمزمان در بالا مورد بحث قرار گرفت. در عمل از مدارهای پیچیده تری نیز برای کنترل فرآیند راه اندازی، ترمز، تنظیم و تثبیت سرعت درایوهای الکتریکی با موتورهای DC و AC استفاده می شود.
برنج. 18 8. مدار کنترل برای راه اندازی یک موتور ناهمزمان برگشت ناپذیر با روتور زخمی

4. سیستم های کنترل داخلی

تابلو برق(RU) - یک تاسیسات الکتریکی که برای دریافت و توزیع انرژی الکتریکی یک کلاس ولتاژ استفاده می شود.

تابلو شامل مجموعه ای از دستگاه های سوئیچینگ، حفاظت رله کمکی و دستگاه های اتوماسیون و تجهیزات اندازه گیری و اندازه گیری است.

جهت چرخش محور موتور گاهی اوقات نیاز به تغییر دارد. این نیاز به یک نمودار اتصال معکوس دارد. نوع آن بستگی به نوع موتور شما دارد: جریان مستقیم یا متناوب، 220 ولت یا 380 ولت. و معکوس موتور سه فاز متصل به شبکه تک فاز به شکلی کاملا متفاوت چیده شده است.

برای اتصال برگشت پذیر یک موتور الکتریکی ناهمزمان سه فاز، نمودار مدار را برای اتصال آن بدون معکوس به عنوان مبنایی در نظر می گیریم:

این طرح به شفت اجازه می دهد فقط در یک جهت بچرخد - جلو. برای اینکه آن را به دیگری تبدیل کنید، باید مکان های هر دو فاز را عوض کنید. اما در برق مرسوم است که فقط A و B را تغییر دهند، علیرغم اینکه تغییر A به C و B به C منجر به یک نتیجه می شود.

برای اتصال شما علاوه بر این نیاز دارید:

• استارتر مغناطیسی (یا کنتاکتور) - KM2؛
• ایستگاه سه دکمه ای، متشکل از دو کنتاکت به طور معمول بسته و یک کنتاکت معمولی باز (یک دکمه Start2 اضافه شده است).

مهم!در مهندسی برق، یک کنتاکت معمولی بسته حالتی از کنتاکت دکمه ای است که فقط دو حالت نامتعادل دارد. موقعیت اول (عادی) کار (بسته) و حالت دوم غیرفعال (باز) است. مفهوم یک تماس معمولی باز به همین ترتیب فرموله شده است. در موقعیت اول دکمه غیرفعال است و در حالت دوم فعال است. واضح است که چنین دکمه ای "STOP" نامیده می شود، در حالی که دو دکمه دیگر "به جلو" و "بازگشت" هستند.

طرح اتصال معکوس کمی با طرح ساده متفاوت است. تفاوت اصلی آن قفل الکتریکی است. باید از روشن شدن همزمان موتور در دو جهت جلوگیری کرد که منجر به خرابی می شود. از نظر ساختاری، اینترلاک یک بلوک با پایانه های استارت مغناطیسی است که در مدار کنترل متصل می شوند.

برای راه اندازی موتور:

1. ماشین های AB1 و AB2 را روشن کنید.
2. دکمه Start1 (SB1) را برای چرخاندن شفت در جهت عقربه های ساعت یا Start2 (SB2) را برای چرخش شفت در جهت مخالف فشار دهید.
3. موتور در حال کار است.

در صورت نیاز به تغییر جهت، ابتدا باید دکمه STOP را فشار دهید. سپس دکمه شروع دیگری را روشن کنید. قفل الکتریکی از فعال شدن آن جلوگیری می کند مگر اینکه موتور خاموش باشد.

شبکه متغیر: موتور الکتریکی 220 تا شبکه 220

معکوس کردن موتور الکتریکی 220 ولت تنها در صورتی امکان پذیر است که پایانه های سیم پیچ در خارج از محفظه قرار گیرند. شکل زیر یک مدار کلید تک فاز را نشان می دهد، زمانی که سیم پیچ های راه اندازی و کار در داخل قرار دارند و هیچ خروجی به بیرون ندارند. اگر این گزینه شما باشد، نمی توانید جهت چرخش شفت را تغییر دهید.

در هر مورد دیگر، برای معکوس کردن یک IM خازن تک فاز، لازم است جهت سیم پیچ کار را تغییر دهید. برای این شما نیاز خواهید داشت:

• دستگاه؛
• پست دکمه ای؛
• کنتاکتورها

مدار یک واحد تک فاز تقریباً هیچ تفاوتی با مدار ارائه شده برای یک موتور ناهمزمان سه فاز ندارد. قبلاً فازهای A و B را تغییر می دادیم. اکنون هنگام تغییر جهت به جای سیم فاز یک سیم خنثی در یک طرف سیم پیچ کار و از طرف دیگر به جای سیم فاز یک سیم فاز وصل می شود. سیم صفر و بالعکس.