Симисторный регулятор для асинхронного двигателя: Симисторный регулятор мощности СРМ

Содержание

Регуляторы скорости для вращения однофазных двигателей

Регуляторы скорости для однофазных асинхронных двигателей

Симисторный регулятор скорости СРМ используют для того, чтобы обеспечить плавное регулирование в период активной работы однофазного асинхронного двигателя. Основной механизм работы основывается на регулировке величин напряжения на двигателях вентиляторов. Обеспечение регулировки происходит от минимальных возможных значений (при которых вентиляторы начинают обеспечивать стабильное вращение) до напряжения питающих сетей 220В.

Разрешается задействовать до нескольких вентиляторов в одновременном режиме, когда суммарные потребляемые токи не превышают предельно допустимых величин. Для того чтобы присоединить регуляторы скорости необходимо использовать зажим для гибкого провода. В отличие от той или иной модели используются провода с необходимым сечением, а также усиленная затяжка.

В зависимости от модели (СРМ W либо СРМ W/M) выходные цепи регуляторов имеют защиту от перегрузок, либо не имеют, где последние модели защищены от перегрузок.

Первый вариант устройства сопровождается универсальной конструкцией, поскольку его использование допускается как во внутренних, так и при наружных монтажных работах.

Чтобы благополучным образом управлять значительным количеством электродвигателей, которые имеют внешний ротор, допускается использовать корректировку напряжения при питании. Это позволит отрегулировать скорость в период вращения представленного электродвигателя (значительная часть функций уточняется у изготовителя), для которых поставляют трансформаторный регулятор. Перечень устройств предлагается в разнообразных вариантах по типу исполнения.

Большинство устройств работает за счет пятиступенчатых переключателей, которые способны задавать необходимое напряжение. Многие регуляторы скорости имеют расширенные возможности, поскольку их оснащают важным функционалом, способным обеспечить полноценную защиту электродвигателей. Ключевыми достоинствами трансформаторного регулятора можно с уверенностью назвать обеспечение скорости при вращении без возникновения электромагнитных помех, которые могут повлиять на электродвигатели.

Большая часть представленных устройств эксплуатируются в зоне, чувствительной к электромагнитным излучениям.

Основные достоинства устройства

Благодаря регулированию скорости за счет изменения величины напряжения уменьшаются потери мощности. При регулировке частот вращения за счет снижения чисел в полюсах, происходит ступенчатым образом. Эта методика идеально подойдет для специального многоскоростного двигателя, с наличием нескольких обмоток в неподвижных частях.

Сегодня асинхронные двигатели являются наиболее распространенными электроприводами для использования в технологическом оборудовании. Основное назначение представленных электромашин - регулярное вращение вала.

Имеется несколько методов регулировки:

  • механический - вал подключается к редуктору, муфте и другому устройству;
  • регулированием полюсов - изменением величин либо частот у питающих элементов у обмотки статоров.

При механическом регулировании усложняется кинематическая схема электроприводов, из-за чего случается потеря мощности и нерациональный расход электрической энергии.

Более перспективным методом при регулировании скорости роторов будет являться преобразователь частот в питающем напряжении. Методика позволит обеспечить и сохранить механические характеристики во всех диапазонах и предоставить множество прочих достоинств.

Однофазный преобразователь частот

Однофазный асинхронный электродвигатель широко распространен в приводе насосного агрегата, вентилятора, а также маломощного станка. Чтобы обеспечить регулировку частот при вращении, представлены электрические машины, которые используют 2 ключевых метода:

  • корректировка величин напряжения в питании;
  • корректировка частоты питающего напряжения.

Получается, что управлять однофазным и трехфазным асинхронным электродвигателем при автоматической регулировке, в значительной степени легче и практичнее в сравнении с механическими способами.

Регулировка асинхронного двигателя | Radio-любитель

Всем здравствуйте. В сети, да и в общем часто возникает вопрос, как выполнить регулятор скорости вращения вентилятора для асинхронного двигателя? Известно, что мы можем легко регулировать скорость двигателя, используя симистор с фазовым управлением.

И также, в литературе содержится информация о том, что асинхронный двигатель вращается со скоростью от нескольких процентов до 20% ниже, чем синхронная скорость.

Поэтому на вопрос о регулировании вращения асинхронного двигателя назревает ответ, инвертор. Однако это устройство является достаточно дорогостоящим, и смысл его выполнять собственными силами является спорным. Также считается, что использование фазового регулятора мощности с использованием симистора для этой цели невозможно. Однако это убеждение не совсем верно. Для некоторых двигателей и нагрузок использование симистора с фазовым управлением позволяет регулировать обороты в широком диапазоне.

Доступны интегральные микросхемы в таких простых фазовых регуляторах. Принимая во внимание ограничения, налагаемые системой фазового регулятора, мы можем очень просто создать нормально работающий регулятор скорости асинхронного двигателя. Давайте попробуем рассмотреть, что происходит после подключения асинхронного двигателя к типовому димеру, который обычно выполнен в соответствии с схемой, приведенной на рисунке.

Типовая схема регулятора

Типовая схема регулятора

Рассмотрим случай (рисунок графика), когда симистор включается под углом = 100 после того, как напряжение сети проходит через ноль. Угол проводимости будет около 150 градусов, поэтому симистор отключится под углом около 250 градусов в точке B. Остаточное положительное напряжение останется на конденсаторе C1, поскольку он не полностью разряжается через симистор.

График

График

В этот момент в системе запуска появляется отрицательное напряжение, которое сначала заряжает остаточное напряжение до С1, а затем запускает триод под углом около 350. Второе включение симистора произойдет при очень низком напряжении, и угол проводимости будет намного меньше, чем при первом. В следующем периоде условия аналогичны, поэтому значительная асимметрия активации симистора в отрицательном и положительном полупериодах сохраняется. Такая асимметрия недопустима в схеме управления двигателем, она может быть даже опасна из-за насыщения магнитной системы.

Четыре стандартных диода, два резистора и потенциометр были добавлены в стандартную схему димера, которая показана на рисунке.

Принципиальная схема регулятора

Принципиальная схема регулятора

В первом полупериоде система ведет себя так же, как схема из предыдущего рисунка. Однако после появления отрицательного напряжения остаточное положительное напряжение на С1 разряжается через диод D4 и резистор R2. Диод D3 предотвращает дальнейшую зарядку с отрицательным напряжением C1, даже после того, как положительное напряжение было разряжено. Элементы D1, D2 и R1 выполняют аналогичную функцию в положительном полупериоде. В результате работы схемы симметризации после нескольких периодов асимметрия устраняется.

Элементы R5 и C2 сглаживают выбросы напряжения, возникающие после отключения симистора в точке B. Без них быстрое увеличение напряжения на выходе может привести к включению симистора. Резистор R4 увеличивает время запускающего импульса. Без него это время будет определяться емкостью С1 и внутренними сопротивлениями элементов С1, Т1 и Т2 и будет слишком коротким, чтобы правильно запустить симистор.

Ток на индуктивной нагрузке после включения симистора медленно увеличивается, при слишком коротком импульсе он может не достигнуть значения IL "защелкивающегося" тока, и симистор отключится после импульса затвора. IL для типовых симисторов составляет от нескольких до нескольких десятков миллиампер.

Схема может быть собрана на печатной плате, показанной на рисунке в тексте.

Печатная плата

Печатная плата

Стоить обратить внимание на тот факт, что во время работы присутствует полное напряжение сети. Так что не переусердствуйте с миниатюризацией устройства. Не исключено, что регулятор будет работать в условиях повышенной влажности и, возможно, даже химически агрессивных. Поэтому расстояние между дорожками должно быть на значительном расстоянии, что влечет за собой размер платы.

В качестве R7 стоит использовать потенциометр с пластиковой осью или удлинителем с изолированной осью. В зависимости от мощности управляемого двигателя, симистор должен быть оснащен подходящим радиатором.

Для защиты от протекания чрезмерного тока через не рабочий двигатель стоит выбрать сопротивление потенциометра, например, добавив параллельный резистор. Это может произойти, когда мы включаем потенциометр на низкую скорость. Однако, как правило, это не опасно для двигателя из-за низкого тока, протекающего в обмотках. Всем спасибо.

Исследование динамических режимов работы электропривода на базе системы ТРН-АД


Please use this identifier to cite or link to this item: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/26965

Title: Исследование динамических режимов работы электропривода на базе системы ТРН-АД
Authors: Карпов, Максим Сергеевич
metadata.dc.contributor.advisor: Однокопылов, Иван Георгиевич
Keywords: асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором; тиристорный регулятор напряжения; динамические режимы работы; задвижка; нефтепровод; squirrel-cage asynchronous motor; Thyristor voltage regulator; dynamic modes; valve; pipeline
Issue Date: 2016
Citation: Карпов М. С. Исследование динамических режимов работы электропривода на базе системы ТРН-АД : дипломный проект / М. С. Карпов ; Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ), Энергетический институт (ЭНИН), Кафедра электропривода и электрооборудования (ЭПЭО) ; науч. рук. И. Г. Однокопылов. — Томск, 2016.
Abstract: Выпускная квалификационная работа 100 с., 42 рисунка, 18 таблиц, 20 источников. Ключевые слова: асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, тиристорный регулятор напряжения, динамические режимы работы, задвижка, нефтепровод. Объектом исследования является система «тиристорный регулятор напряжения – асинхронный двигатель». Цель работы – исследование динамических режимов работы асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. В процессе работы проводилось моделирование переходных процессов асинхронного двигателя в программной среде MATLAB Simulink. В результате работы была смоделирована система «тиристорный регулятор напряжения – асинхронный двигатель», реализованы режимы пуска и динамического торможения и проанализированы графики переходных процессов.
Исследуемая система используетс
Final qualifying work 100 pp., 42 drawings, 18 tables, 20 sources. Keywords: asynchronous motor with squirrel-cage rotor, thyristor voltage regulator, dynamic modes of operation, the valve pipeline. The object of research is the system «thyristor voltage regulator - the asynchronous motor". Purpose - research of dynamic modes of the asynchronous motor with squirrel-cage rotor. In the process of simulation conducted transient induction motor in software environment MATLAB Simulink. As a result, the work was modeled system "thyristor voltage regulator - the asynchronous motor", implemented by the start and dynamic braking modes and graphics are analyzed transients. The system under study is used as the actuator wedge gate valves, installed on the main oil pipeline. Economic efficiency is a s
URI: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/26965
Appears in Collections:Выпускные квалификационные работы (ВКР)

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

СРМ симисторные регуляторы скорости -


  • Cимисторные регуляторы скорости CPC, CPM


  • Cимисторные регуляторы скорости CPM 2,5


  • Cимисторные регуляторы скорости СРМ 2,5щ и 5щ

Преимущества

• Плавное регулирование скорости.

• Широкий диапазон регуляторов: от 1 до 7 А.

• Утопленный и поверхностный монтаж.

Применение

Симисторные регуляторы предназначены для плавного изменения скорости вращения однофазных асинхронных двигателей. Работа регулятора основана на изменении выходного напряжения с помощью симистора.

Регулирование ведется от минимально возможного значения напряжения (при котором вентилятор начинает стабильно вращаться) до значения 220 В.

Допускается управлять несколькими двигателями, если общий потребляемый ток не превышает предельно допустимой величины.

Входная цепь регулятора защищена против перегрузки плавким предохранителем. С целью снижения шума от двигателя, при низких оборотах вращения, установлен дополнительный сглаживающий конденсатор.

Регуляторы СРМ и СРС применяется в системах вентиляции и кондиционирования для плавного регулирования скорости вращения двигателя вентилятора на 220 В.

Если кому-то все же интересен MTY, то вот технические характеристики:

Модель

Ток, А

Степень защиты

Габаритные размеры, мм

Вес, кг

MTY 0,5 0,10-1,50

IP 44

82x82x61

0,13

MTY 1,5 0,15-1,50

IP 44

82x82x61

0,15

MTY 2,5 0,25-2,50

IP 44

82x82x61

0,15

MTY 4,0 0,40-4,00

IP 44

82x82x61

0,30

Для того, чтобы выбрать подходящий симисторный регулятор, следует посмотреть технические характеристики На странице Вашего вентилятора

Частотный регулятор для регулировки скорости вращения асинхронного двигателя

Качественный обмен воздуха в помещении в значительной мере влияет на комфорт жизни в квартире. Чистый воздух, сухие стены, мягкий микроклимат в доме напрямую зависит от наличия системы вентиляции. При этом к самой популярной на сегодняшний день системе обмена воздушных потоков в помещении относится принудительная вентиляция, работающая по приточно-вытяжному принципу.

Большинство современных вентиляторов для вытяжных систем снабжаются электродвигателем с регулируемой скоростью вращения. При этом для изменения оборотов вентилятора используют специальные регуляторы, в том числе и частотные системы изменения скорости вращения асинхронного двигателя, который используется как в вытяжных устройствах, так и в различных бытовых приборах в квартире.

Предназначение и функции регуляторов

Ещё не так давно устройства регулировки скорости вращения асинхронного электродвигателя состояли из простейших ручных выключателей и магнитного реле, благодаря которым можно было только запустить мотор на максимальных оборотах или выполнить полное его отключение.

Любой регулятор оборотов двигателя, в том числе и частотный, предназначен для изменения скорости вращения мотора. При этом основной функцией регулятора скорости является изменение производительности вытяжной системы или другого оборудования. Но помимо этого такие приборы обладают и дополнительными возможностями, о которых не стоит забывать:

  • уменьшение износа оборудования в процессе эксплуатации;
  • экономия потребляемой электрической энергии;
  • снижение шумов на максимальных оборотах.

Большинство приборов, регулирующих скорость вращения электродвигателя, могут быть использованы как отдельный элемент системы, так и являться дополнением электронного блока управления, бытовым прибором, приводящимся в действие мотором.

Варианты регулировки скорости электродвигателя

Для изменения скорости вращения как асинхронного, так и любого другого двигателя, используется несколько вариантов регулировки оборотов:

  • регулировка подачи напряжения;
  • переключение обмоток асинхронных многоскоростных двигателей;
  • частотная регулировка показателей тока;
  • использование электронного коммутатора.

Изменение напряжения даёт возможность использовать достаточно дешёвые устройства для плавной или многоступенчатой регулировки скорости. Если говорить об асинхронных моторах, которые имеют внешний ротор, то для них лучше использовать регулятор сопротивления якоря для изменения оборотов. При этом частотная регулировка позволяет изменять скоростные показатели в достаточно широком диапазоне.

Разновидности моделей, регуляторов оборотов

Устройства регулировки скорости для однофазных, трёхфазных и асинхронных двигателей различаются по принципиальному изменению оборотов вращения:

  • регуляторы, собранные на тиристорах;
  • симисторные стемы изменения скорости;
  • частотные регуляторы;
  • регуляторы на основе трансформаторов.

Тиристорные регуляторы скорости используются для однофазных двигателей и позволяют помимо изменения оборотов вращения защищать оборудование от перегрева и перепадов напряжения.

Симисторные устройства могут управлять сразу несколькими электромоторами, работающими как на постоянном, так и переменном токе, но при условии, что параметры мощности не будут превышать предельных значений. Такой способ изменения оборотов один из самых популярных, если необходимо регулировать скорость благодаря изменению показателей напряжения от минимального до номинального значения.

Трёхфазный регулятор, более точный, и снабжается предохранителем, контролирующим, уровень тока. А чтобы снизить шумовые эффекты на низких оборотах устанавливается сглаживающий фильтр, состоящий из конденсатора.

Частотный регулятор скорости для асинхронного двигателя используется при преобразовании входного напряжения в диапазоне от 0 до 480 вольт, а непосредственный контроль оборотов осуществляется благодаря изменению подаваемой электрической энергии. Чаще всего такие регуляторы используются в трёхфазных двигателях, систем кондиционирования и вентиляции достаточно большой мощности.

Также для мощных электромоторов используют регулятор на основе однофазного или трёхфазного трансформатора. Благодаря такому устройству появляется возможность ступенчатой регулировки скорости двигателей. При этом одним трансформатором можно управлять сразу несколькими устройствами в автоматическом режиме.

Частотные регуляторы асинхронных моторов

Ещё нет так давно встретить частотный регулятор скорости для асинхронного двигателя было практически невозможно, а стоимость таких устройств была неоправданно высокой. При этом основной причиной дороговизны таких устройств было отсутствие качественных транзисторов и модулей высокого напряжения. Но благодаря разработкам в сфере твердотельных электронных устройств этот вопрос был решён. Вследствие этого рынок электроники заполонили сварочные инверторы, инверторные кондиционеры и частотные преобразователи.

На сегодняшний день, частотные регуляторы – самый распространённый метод регулировки, мощностных характеристик оборотов и уровня производительности большинства механизмов, которые приводятся в действие асинхронным трёхфазным электродвигателем.

При таком методе изменения скоростных показателей в электродвигателе, к нему подключается специальный частотный регулятор. В большинстве случаев это тиристорные преобразователи частоты. При этом сама регулировка оборотов осуществляется посредством изменения частотных показателей напряжения, которые непосредственно влияют на скорость вращения асинхронного электромотора.

Хочется отметить, что во время снижения частотных показателей падает, и перегрузочная способность электродвигателя и поэтому для компенсации мощностных потерь нужно увеличивать напряжение. При этом величина напряжения зависит от конструктивных особенностей привода. Если регулировка выполняется на моторе, работающем с постоянным уровнем нагрузки на валу, то величина напряжения увеличивается пропорционально падению частоты. Но при увеличении оборотов это недопустимо и может привести к выходу из строя двигателя.

В случае, когда частотная регулировка выполняется на электродвигателе постоянной мощности, то увеличение напряжения производится пропорционально корню квадратному падения частоты. При изменении оборотов в вентиляционных установках подаваемое напряжение изменяется пропорционально квадрату снижения частоты.

Частотные регуляторы скорости для асинхронных электродвигателей – единственно правильный способ изменения оборотов мотора. В первую очередь это обусловлено возможностью изменения скорости в максимально широком диапазоне практически без потери мощности и уменьшения перегрузочных характеристик мотора.

Особенности использования регуляторов скорости

В качестве элемента системы, автоматического изменения скорости вращения, вентиляционных устройств частотный регулятор обеспечивает контроль функционирования всего вытяжного механизма. При этом в процессе использования устройства для регулировки оборотов любых, в том числе и асинхронных двигателей, появляются дополнительные шумы, которые можно устранить, только используя трансформаторный регулятор.

Также кроме шума во время работы электродвигателя на разных скоростях могут появиться электромагнитные помехи, устранить которые можно за счёт экранированного кабеля. При использовании трёхфазного регулятора с шумом проблем не возникает, но обязательна дополнительная установка сглаживающих фильтров. Но вне зависимости от модели используемого регулятора существуют рекомендации по их эксплуатации.

  1. Прежде чем включать устройство в сеть переменного тока важно проверить все соединительные элементы и провода на качество заземления.
  2. Чтобы устранить различные помехи в сети важно устанавливать специальный фильтр.
  3. Для недопущения перегрева регулятора оборотов мотора, его размещают в месте, куда не попадает солнце. В противном случае из-за повышения температуры устройство будет работать на предельной нагрузке и может перестать реагировать на показатели датчиков.
  4. Любой регулятор, в том числе и частотный для асинхронного двигателя должен размещаться вертикально, что позволит качественно рассеивать тепло, выделяемое, в процессе работы прибора.
  5. Не рекомендовано очень часто производить включение или выключение регуляторов, так как в процессе непрерывной работы они функционируют в оптимальных условиях и поэтому реже выходят из строя.

В настоящее время всё чаще используют частотные регуляторы, так как они имеют компактные размеры и невысокую стоимость по сравнению с трансформаторными аналогами. При этом во время работы такие устройства подают номинальное напряжение на электромотор.

Регулировка оборотов асинхронного двигателя своими руками (схема, видео)

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.

Что такое асинхронный двигатель?

Электродвигатели переменного тока нашли довольно широкое применение в различных сферах нашей жизнедеятельности, в подъемно транспортном, обрабатывающем, измерительном оборудовании. Они используются для превращения электрической энергии, которая поступает от сети, в механическую энергию вращающегося вала. Чаще всего используются именно асинхронные преобразователи переменного тока. В них частота вращения ротора и статора отличаются. Между этими активными элементами обеспечивается конструктивный воздушный зазор.

И статор, и ротор имеют жесткий сердечник из электротехнической стали (наборного типа, из пластин), выступающий в роли магнитопровода, а также обмотку, которая укладывается в конструктивные пазы сердечника. Именно способ организации или укладки обмотки ротора является ключевым критерием классификации этих машин.

Двигатели с короткозамкнутым ротором (АДКР)

Здесь используется обмотка в виде алюминиевых, медных или латунных стержней, которые вставляются в пазы сердечника и с обеих сторон замыкаются дисками (кольцами). Тип соединения этих элементов зависит от мощности двигателя: для малых значений используют метод совместной отливки дисков и стержней, а для больших – раздельное изготовление с последующей сваркой между собой. Обмотка статора подключается с использованием схем «треугольника» или «звезды».

Двигатели с фазным ротором

К сети подключается трехфазная обмотка ротора, посредством контактных колец на основном валу и щеток. За основу принимается схема «звезда». На рисунке внизу представлена типичная конструкция такого двигателя.

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),

  • Расчет оборотов с учетом диаметрального шага обмотки. Для определения используется формула вида:

2p = Z1 / y,

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

Стандартные значения оборотов:

  • Расчет числа полюсов по сердечнику статора. Используются математические формулы, где учитываются геометрические параметры изделия:

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 изменения оборотов двигателя

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).

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.

Симисторные регуляторы скорости СРС СРМ

Симисторный регулятор скорости СРС, СРМ

Симисторные регуляторы используются для плавной регулировки скорости вращения однофазных асинхронных двигателей. Принцип работы регулятора состоит в изменении выходного напряжения с помощью симистора.

Преимущества
  • Плавное регулирование скорости.

  • Большой диапазон регуляторов: от 1 до 7 А.

  • Дополнительный сглаживающий конденсатор для снижения шума для снижения шума двигателя.

  • Утопленный и поверхностный монтаж.

 

Симисторные регуляторы используются для плавной регулировки скорости вращения однофазных асинхронных двигателей. Принцип работы регулятора состоит в изменении выходного напряжения с помощью симистора.

Регулирование начинается от минимума возможного значения напряжения (при котором вентилятор начинает стабильно вращаться) до значения 220 В.

Есть возможность управлять и несколькими двигателями, но в таком случае общий потребляемый ток не должен превышать предельно допустимой величины.

Входная цепь регулятора защищена против перегрузки плавким предохранителем. 

С целью снижения шума от двигателя, при низких оборотах вращения, установлен дополнительный сглаживающий конденсатор.

Симисторные регуляторы мощности СРМ и СРС применяется в системах вентиляции и кондиционирования для плавного регулирования скорости вращения двигателя вентилятора на 220 В.

Технические характеристики

Симисторный регулятор скорости вентилятора

Напряжение питания: 220 В ± 15%.
Подаваемое напряжение на двигатель вентилятора: от 100 до 220 В.
Рабочая температура: от 0 до + 40 °С.
Класс защиты: IP20.
Присоединение: через зажимы для гибких проводов сечением до 2,5 мм2.
Усилие затяжки: 0,3 Н*м.

Наименование регулятора Максимальный ток, А Установленный предохранитель, А Габаритные размеры, мм Вес, кг Вариант монтажа

СРС1
1 2 80*80*67 0,15 Утопленный

СРС2
2 3,2 80*80*67 0,15 Утопленный

СРМ1
1 2 80*80*53 0,2 Поверхностный

СРМ2
2 3,2 80*80*53 0,2 Поверхностный

СРМ3
3 5 80*80*63 0,3 Поверхностный

СРМ4
4 6 80*80*63 0,3 Поверхностный

СРМ5
5 7 153*80*63 0,4 Поверхностный

СРМ7
7 9 153*80*63 0,4 Поверхностный

 

Схема подключения

Схема симисторного регулятора мощности

Цепь управления скоростью симистора для асинхронных двигателей




. Некоммутаторная электрическая машина всегда благосклонно оценивалась за его основная простота с сопутствующей простотой изготовления и исключительной ответственность и относительная свобода от радиочастот и электромагнитных вмешательство. У некоторых из этих машин есть скользящие контакты, но они в виде контактных колец, а не коммутаторов. Более того, часто это правда что токи, протекающие через контактные кольца, намного ниже, чем те, которые необходимо связанные с коммутаторами.Так, в автомобильном генераторе токосъемные кольца используются для проведения тока возбуждения к ротору. Этот ток небольшой доля зарядных токов, с которыми должны работать эти генераторы. На с другой стороны, старые генераторы постоянного тока коммутаторного типа, используемые в автомобилях, имели пропускать через его коммутатор большие зарядные токи. Как и следовало ожидать, проблема обслуживания была далеко не тривиальной.

Недостатком некоммутаторных двигателей, однако, была их неспособность легко изменять свою скорость в широком диапазоне. Сейчас; с твердотельным электронике этот недостаток отпадает. Новый контроль методы обеспечивают гибкость работы устаревших некоммутаторных двигателей. их оригинальные дизайнеры никогда не мечтали о осуществимости.

Следующие схемы управления интересны тем, что они преодолевают ограничения производительности, которые долгое время считались присущими машинам переменного тока, особенно асинхронные двигатели. Кроме того, вы можете почувствовать острую конкуренцию вокруг выбора типов двигателей.Благодаря новым методам управления, уже недостаточно ознакомиться с текстом двигателя или даже спецификацией двигателя. В значительной степени теперь вы можете с помощью электроники «настраивать» характеристики машины. Следовательно, на решения должны в большей степени влиять другие факторы, такие как: стоимость, надежность, электрические и шумовые характеристики и т. д.

Цепь управления скоростью симистора для асинхронных двигателей

Схема управления скоростью симистора для асинхронных двигателей, показанная на фиг. 1 аналогично показанному здесь, который предназначен для использования с универсальными двигателями. Схема на фиг. 1, однако, включает в себя схему с единственной постоянной времени для задержки фаза триггера ворот. Этот более простой подход допустим, потому что асинхронные двигатели обычно не могут быть достаточно замедлены, чтобы попасть в проблемная область гистерезиса, для которой схема затвора с двойной постоянной времени назначается как лечебное средство. Эта схема управления скоростью лучше всего подходит для асинхронный двигатель с постоянным разделенным конденсатором.Затененный полюс Асинхронный двигатель также поддается этой методике управления. С любой типа асинхронного двигателя, этот метод регулирования скорости наиболее эффективен когда нагрузка - вентилятор или нагнетатель. (Небольшое изменение скорости вызывает относительно большое изменение скорости воздуха.) Еще один благоприятный аспект такие нагрузки являются их требованиями к низкому пусковому моменту.


РИС. 1 Скорость симистора - цепь управления асинхронными двигателями. Автор: RCA. (А. Принципиальная схема с перечисленными компонентами для двух различных линейных напряжений.Б. М)

Асинхронные двигатели с резистивным пуском и конденсаторным пуском могут управляться симистором при определенных условиях. Как правило, необходимо ограничить диапазон регулирования скорости; скорость не следует снижать до точки, при которой центробежный выключатель повторно подключает пусковую обмотку или пусковой конденсатор. Учитывая все обстоятельства, будет получен наибольший диапазон регулирования скорости. с двигателем с постоянным разделением конденсаторов. Этот тип асинхронного двигателя не обременен центробежным переключателем.Более того, он хорошо работает в зоне повышенного скольжения. Возможен диапазон регулирования скорости от трех до одного. с вентиляторными нагрузками.

Эта схема значительно превосходит схему с одним тиристором и управляемой фазой. тиристорная схема для использования с асинхронными двигателями. SCR хорошо работает с универсальные двигатели, но компонент постоянного тока, разработанный методом полуволнового выпрямления пагубно влияет на работу асинхронных двигателей.

RC «демпферная сеть», подключенная через симистор, обычно не появляются в цепи при резистивной нагрузке, как в случае с лампы или обогреватели.Поскольку нагрузка двигателя индуктивна, отключение симистора будет возникают при нулевом токе, но напряжение на симисторе не будет равным нулю в то время. Таким образом, на симисторе создается скачок напряжения, который может вызвать повторный запуск, несмотря на отсутствие стробирующего сигнала. Это может случиться даже если способность блокировки напряжения симистора превышает пиковое значение переменного тока напряжение с комфортным запасом. Причина не обязательно в величине шага напряжения, или «всплеска», а скорее его скорости изменения. Симисторы указаны с высоким значением dv / dt на основных клеммах, другие вещи будучи равными, как правило, снижают вероятность такого нарушения работы.

ЧРП или симистор для асинхронных двигателей переменного тока?

Когда на асинхронный двигатель переменного тока подается напряжение, он работает с определенной скоростью. Требования к переменной скорости для асинхронных двигателей переменного тока обычно выполняются трехфазным двигателем и инвертором или частотно-регулируемым приводом. В этом сообщении в блоге также представлен еще один вариант.

Во-первых, давайте поговорим о наиболее распространенном методе управления скоростью для асинхронных двигателей переменного тока, которым является инвертор или частотно-регулируемый привод (VFD). Я больше всего знаком с серией FRENIC Mini C2 от Fuji Electric.

ЧРП Fuji Electric FRENIC Mini C2 серии

Как это устройство контролирует скорость двигателя переменного тока? Давайте сначала поймем, почему двигатель работает с определенной скоростью. С математической точки зрения синхронная скорость двигателя рассчитывается по формуле:

Большинство промышленных асинхронных двигателей переменного тока являются 4-полюсными, поэтому скорость двигателя синхронизируется с частотой входного источника питания (Гц).При 60 Гц двигатель будет работать со скоростью 1800 об / мин.

Частотно-регулируемый привод управляет скоростью двигателя с помощью ШИМ (широтно-импульсной модуляции) для изменения частоты источника питания, подаваемого на двигатель. Как правило, от двигателя нет обратной связи; хотя некоторые диски используют обратную ЭДС в качестве обратной связи.

Вот блок-схема логики управления частотно-регулируемым приводом FRENIC Mini C2 (из руководства). Обратите внимание на его сложность из-за огромного количества компонентов. Для повышения производительности обычно предлагаются такие функции, как динамическое усиление крутящего момента или управление компенсацией скольжения.

Одним из недостатков использования частотно-регулируемых приводов является то, что для него требуется трехфазный асинхронный двигатель переменного тока с длительной нагрузкой. Если в двигателе имеется тормозной механизм любого типа, он обычно сокращает рабочий цикл. Я видел однофазные частотно-регулируемые приводы на рынке в прошлом, но их трудно найти, и мы никогда не тестировали их с нашими двигателями.

Способ управления скоростью однофазных асинхронных двигателей переменного тока

Теперь давайте посмотрим на другой метод управления скоростью. Взгляните на кривую крутящего момента однофазного асинхронного двигателя переменного тока, которая описывает, что двигатель будет делать после включения.Двигатель запускается со скоростью 0 об / мин, затем разгоняется до номинальной скорости. Обратите внимание, как входное напряжение влияет на форму кривой скорость-крутящий момент. Если момент нагрузки остается прежним, а входное напряжение снижается со 100 В до 90 В, то скорость двигателя снижается. Да, вы можете использовать напряжение для управления скоростью двигателя переменного тока.

ПРИМЕЧАНИЕ: максимальная скорость составляет ~ 1500 об / мин, поскольку входная мощность составляет 50 Гц. Для двигателей 60 Гц частота вращения 1500 об / мин будет равна 1800 об / мин.

Однако вы можете видеть, что скорость не сильно уменьшается при падении напряжения на 10 В.Если напряжение снижается слишком сильно, двигатель может быть вынужден работать в нестабильной области (менее ~ 1000 об / мин) и, возможно, заглохнет. В идеале вы действительно хотите, чтобы двигатель работал с оптимальной номинальной скоростью для наилучшей и наиболее эффективной работы. Этот метод управления скоростью очень похож на метод управления скоростью щеточных двигателей постоянного тока. Однако диапазон оборотов управления скоростью намного шире у щеточных двигателей постоянного тока.

Чтобы этот метод управления был успешным, необходимо устройство обратной связи, чтобы замкнуть контур между двигателем и регулятором скорости.Эта обратная связь необходима для предотвращения слишком сильных колебаний скорости двигателя (и входного напряжения). Oriental Motor использует тахогенераторы с нашими двигателями с регулировкой скорости переменного тока, такими как серии DSC или US2. Тахогенератор, он же тахометр, вырабатывает напряжение, пропорциональное скорости. Он используется в непрерывном контуре обратной связи для поддержания точности скорости на уровне ± 1% или меньше.

Это упрощенная схема цепи управления для серии DSC.

Для всех, кому интересно, это схема цепи управления с более подробной информацией.Вы можете видеть, что мы используем TRIAC для управления напряжением. Также мы используем однополупериодный выпрямитель.

Показывает, как тахогенератор используется во время работы двигателя.

Поскольку схема управления намного менее сложна, чем у частотно-регулируемого привода, двигатели с регулируемой скоростью переменного тока являются более экономичным вариантом по сравнению с двигателями переменного тока с приводом от частотно-регулируемого привода. Метод управления фазой также демонстрирует меньший электрический шум по сравнению с двигателями с приводом от частотно-регулируемого привода, где частотно-регулируемые приводы переключаются с гораздо большей скоростью.

Еще одно преимущество, представленное в серии DSC, - это вертикальная работа.В прошлом двигатели тахогенераторов были проблемой при вертикальном перемещении. Причина в гравитации.

В этом примере двигатель перемещает груз вниз по ленточному конвейеру. Когда груз опускается, сила тяжести будет тянуть груз вниз и увеличивать его скорость. По мере увеличения скорости увеличивается напряжение тахогенератора. Это заставляет схему управления скоростью думать, что двигатель движется слишком быстро, что снижает его напряжение, чтобы попытаться снизить скорость.Однако при уменьшении напряжения двигатель теряет крутящий момент. Этот процесс повторяется до тех пор, пока крутящий момент двигателя не истощится и нагрузка не упадет.

В серии DSC функция останова при замедлении позволяет осуществлять контролируемое замедление с автоматическим электромагнитным торможением.

Недостатком двигателей переменного тока с регулировкой скорости с обратной связью от тахогенератора является то, что на низких скоростях двигатель имеет определенные ограничения по крутящему моменту. Кривая крутящего момента скорости двигателя помечена, чтобы показать это.Убедитесь, что вы работаете ниже «линии безопасной эксплуатации». Для комбинированных типов (мотор-редукторы), пожалуйста, обратитесь к пунктирной линии, обозначенной «Допустимый крутящий момент для комбинированного типа».

Чтобы узнать больше о серии DSC или ее методе управления скоростью, прочтите официальный документ.

Подпишитесь, пожалуйста, в правом верхнем углу страницы!

Есть ли другая альтернатива?

Если требуется работа при более низких температурах, более высокая энергоэффективность, лучшее регулирование скорости, постоянный выходной крутящий момент или более широкий диапазон скоростей, идеально подходят бесщеточные двигатели.

Для таких применений, как двойные ленточные конвейеры, машины для полировки / удаления заусенцев или перемешивающие машины, слишком сильные колебания скорости из-за нагрузки могут повлиять на конечный продукт. Если постоянный крутящий момент и регулировка скорости имеют решающее значение, а системы серводвигателей выходят за рамки бюджета, стоит подумать о бесщеточных двигателях.

Двухленточный конвейер Полировка / удаление заусенцев Перемешивание

Щелкните ниже, чтобы сравнить 3 доступные технологии управления скоростью.

Асинхронный двигатель переменного тока, управляемый ДВУМЯ ТРИАКАМИ. Они сдувают

Я схожу с ума от платы, предназначенной для привода асинхронного двигателя переменного тока, которая имеет две симметричные обмотки (для двух направлений движения), центральный отвод и требует рабочего конденсатора.

Мощность двигателя составляет около 900 Вт, он может потреблять максимум 5 ампер, но пока сейчас использовал без нагрузки, поэтому потребляет 1-2 ампера.

Идея состоит в том, чтобы управлять одним триаком одновременно обычным способом, регулируя импульсы для управления скоростью (поворотный энкодер обеспечивает обратную связь). Чтобы было ясно, контроль скорости / торможение / реверс работают хорошо, моя проблема в том, что плата ненадежна, триаки плавятся быстро даже без особых просьб, но когда они вменяемы, результаты хорошие.

Схема следующая:

Управляя тем или иным триаком, можно управлять включением направлении, а также замедлить (при пульсации TRIAC напротив направление вращения двигателя).

Схема работает по назначению, но очень хрупкая. Если система запитана от низкого напряжения (30 вольт переменного тока), все идет гладко; если система запитана с заданным напряжением (сеть 230 В переменного тока), она выдерживает десятки секунд, а затем сгорают предохранители и сгорают симисторы.

Если монтировать только один TRIAC, все работает (конечно, только в одну сторону): не горит. При установке второго симистора противоположный отвод двигателя уже не свободен, а подключается к цепи.Очевидно, что на противоположном отводе возникает высокое напряжение и всплески, которые необходимо устранить.

Я использовал осциллограф, чтобы проанализировать происходящее: искал перекрестное возбуждение симисторов, выбросы дополнительного напряжения и т. д. Все кажется нормальным, но триаки продолжают взрывать. Они рассчитаны на 800 вольт. я затем попытался защитить их, используя два варистора на 750 В параллельно анодам. Варисторы сильно нагреваются, и это наводит на мысль, что есть высокие напряжения бегают, даже если я их не вижу в прицел.

Следующим шагом было использование TRIAC на 1,2 кВ (не номер детали под рукой). Дела идут немного лучше, но когда TRIAC угол, от «малой» мощности (ближе к правому концу полуцикла) увеличивается при большей мощности (ближе к середине полуцикла) триаки снова взрываются. Предохранители удар также, но никакие другие компоненты не затронуты. Я думаю, что сначала Выходит из строя TRIAC (или два TRIAC выходят из строя), затем короткое замыкание приводит к срабатыванию предохранителя.

Когда плата выходит из строя, кажется, что оба ТРИАКА плавятся, но я не очень уверен в этом - я имею ввиду, до сих пор я ни разу не видел ни одного TRIAC взорван, всегда два.

Я думаю, что мне чего-то не хватает: чтобы взорвать TRIAC на 1200 вольт, на 1200 вольт напряжение обязательно! Я понимаю, что обмотки могут вырабатывать высокое напряжение, но я этого не вижу.

Я попытался запитать эту часть платы напряжением 21 В переменного тока (среднеквадратичное значение) от трансформатора. Результирующая синусоидальная волна имеет от пика до пика 67,2 В. Двигатель работает ожидаемым образом (конечно, с очень небольшим крутящим моментом). Я никоим образом не вижу напряжения выше 88 вольт между любыми двумя точками цепи. На конденсаторе двигателя обнаруживается довольно высокое напряжение (от пика до пика): оно может составлять от 44 вольт с углами симистора «малой мощности» до 85 вольт (от пика к пику) при возбуждении симистора около середины (вверху). ) полуцикла.

Расчет некоторой пропорции: если вместо 21 В переменного тока я использую 230 В переменного тока, то у меня должно быть около 800/900 вольт от пика до пика. Их было бы недостаточно, чтобы сжечь триаки на 1,2 кВ, но это случается!

Я не знаю, что делать. Кто-нибудь может мне помочь? Спасибо (большое) заранее.

симистор - регулирование скорости асинхронного двигателя с помощью диммера

Причина, по которой это не сработало, кстати, заключается в том, что в асинхронном двигателе крутящий момент является коэффициентом отношения между напряжением и частотой, а двигатель с короткозамкнутым ротором разработан для определенного отношения.Таким образом, используя диммер, вы изменяете не частоту, а только напряжение, тем самым влияя на это соотношение. Крутящий момент двигателя изменяется пропорционально приложенному напряжению при фиксированной частоте, поэтому, если вы дадите этому двигателю 50% напряжения, он будет развивать только 25% от номинального крутящего момента. Затем это означает, что скольжение увеличивается, двигатель потребляет больше тока, пытаясь вернуться к нормальной скорости скольжения, но не может, поэтому дополнительный ток просто создает ненужное тепло, пока в конечном итоге двигатель не сгорит.

VFD работает, потому что он ДЕЙСТВИТЕЛЬНО изменяет напряжение И ЧАСТОТУ вместе, поддерживая соотношение В / Гц, ожидаемое двигателем, поэтому он обеспечивает номинальный крутящий момент на любой скорости.

Существуют частотно-регулируемые приводы, предназначенные для использования с однофазными двигателями, но не ВСЕ однофазные двигатели. В отличие от трехфазных асинхронных двигателей, которые в основном построены одинаково, существует множество способов заставить работать однофазные асинхронные двигатели. Это связано с тем, что с однофазным двигателем не создается вращающееся магнитное поле, заставляющее двигатель вращаться, он просто вращается взад и вперед. Однако как только двигатель НАЧИНАЕТ вращаться, он продолжает вращаться. Таким образом, однофазные двигатели должны быть спроектированы с использованием некоторого «трюка» для запуска этого вращения, обычно в форме временного сдвига фаз.Двигатели, которые используют отдельную обмотку (Split Phase) или конденсатор (Cap Start) для создания этого фазового сдвига, но затем используют центробежный переключатель, чтобы удалить его, когда двигатель вращается, нельзя использовать с какой-либо формой управления скоростью, потому что они замедляют их. посевной повторно включает метод запуска, и он не был разработан для постоянного использования в цепи. Однако есть две формы однофазного асинхронного двигателя, которые могут использоваться с регулированием скорости: постоянный разделенный конденсатор (поскольку колпачки предназначены для постоянного присутствия в цепи) и двигатель с экранированными полюсами.Двигатели с экранированными полюсами особенно хорошо подходят для простого управления напряжением с помощью «диммера», потому что крутящий момент в любом случае низкий, поэтому они обычно используются только в приложениях, которые не требуют большого крутящего момента, например, в небольших вентиляторах. Двигатели PSC также могут использоваться с диммерами, но проблема крутящего момента все еще существует, поэтому он очень зависит от нагрузки.

В итоге, если у вас асинхронный двигатель, но не с экранированным полюсом или PSC, вы не можете использовать на нем какие-либо формы управления скоростью.

Драйвер

- малый однофазный асинхронный двигатель - симистор для запуска и работы

Для ремонта платы управления небольшого однофазного асинхронного двигателя (35 Вт 0.38A) Я создал эту схему, чтобы помочь мне понять, как она работает. По словам владельца машины, которая является счетчиком банкнот, двигатель перегревался и не запускался / работал "должным образом". Проблема заключалась в перегорании симистора Т4, низкое сопротивление между МТ1 и МТ2. Я заменил его симистором другой марки / типа, ST BTA06-600B, думая, что все должно быть в порядке, но это не так. С этим симистором двигатель будет ползать, когда он должен быть неподвижным - короткие рывки, вероятно, вызванные прерывистым срабатыванием T4.Когда двигатель должен работать (при загрузке банкнот в машину), кажется, что он работает нормально, хотя я не проверял это тщательно, больше сосредоточившись на другом вопросе. Я жду симистора BT137, чтобы увидеть, решит ли это проблему, а тем временем я попытался расшифровать, что происходит на схеме. Я считаю, что схема точна - мне потребовалось много времени, чтобы проверить ее на оборудовании. В целом я могу понять, что должна делать схема, но есть детали, которые меня озадачивают, и именно на них основаны мои вопросы.

Итак, мое представление о том, как это должно работать, заключается в следующем - пожалуйста, простите, очевидно, неправильные предположения / объяснения, я не умерший аналог или инженер-энергетик. Асинхронному двигателю требуется пусковой конденсатор (C1), и T4 подает 230 В переменного тока через R100 на C1, а также непосредственно на двигатель во время запуска через контакты 2 и 3 разъема двигателя J3. Это дает необходимое сдвинутое по фазе напряжение на пусковой обмотке двигателя. В рабочем режиме T3 обеспечивает прямое напряжение 230 В переменного тока на двигатель через контакт 2 разъема J3, минуя C1.Микроконтроллер управляет U1 и U3 через Q1 и Q2. Вот и все мои догадки. Во время моего исследования, пытаясь получить больше информации, я изучил спецификации драйверов и симисторов, а также другие сообщения на EESE, такие как здесь и здесь.

У меня есть следующие конкретные вопросы:

  1. Я понимаю, что должно произойти на должном уровне? Если нет, исправьте / уточните.
  2. Для чего нужны два диода D100 и D101? Похоже, что они полуволны выпрямляют напряжение двигателя, но только при включенном Т3.
  3. Зачем в этом приложении использовать чувствительные затворные симисторы? Я бы подумал, что другие типы должны работать одинаково хорошо, учитывая, что MOC3063 управляют затворами симистора, но когда я заменил T4 другим типом, это не дало 100% исправления. Может быть, подозревается U3?
  4. Должны ли быть включены и Т4, и Т3, чтобы двигатель работал?
  5. Почему U3 и U1 подключены к симисторам по-разному, зеркально? Это приложение не требует, чтобы двигатель изменял скорость или реверс, поэтому я не думаю, что происходит какое-либо управление фазой.

У меня нет тестового оборудования, кроме мультиметра, поэтому, к сожалению, я не могу предоставить более подробное представление о формах сигналов, времени и т. Д.

Надеюсь, кто-нибудь сможет пролить свет на мои вопросы и дать лучшее объяснение того, что должно происходить.

Спасибо.

Схема регулятора скорости трехфазного асинхронного двигателя

В этом посте мы обсудим создание простой схемы регулятора скорости трехфазного асинхронного двигателя, которая также может применяться для однофазного асинхронного двигателя или буквально для любого типа двигателя переменного тока.

Когда дело доходит до управления скоростью асинхронных двигателей, обычно используются матричные преобразователи, включающие множество сложных каскадов, таких как LC-фильтры, двунаправленные массивы переключателей (с использованием IGBT) и т. Д.

Все они используются для достижения в конечном итоге прерванный сигнал переменного тока, рабочий цикл которого можно регулировать с помощью сложной схемы микроконтроллера, что в конечном итоге обеспечивает необходимое управление скоростью двигателя.

Однако мы можем поэкспериментировать и попытаться осуществить регулирование скорости трехфазного асинхронного двигателя с помощью гораздо более простой концепции, используя усовершенствованные ИС оптопары детектора перехода через нуль, силовой симистор и схему ШИМ.

Использование оптопары с детектором перехода через ноль

Благодаря серии оптопар MOC, которые сделали схемы управления симисторами чрезвычайно безопасными и простыми в настройке, а также обеспечивают беспроблемную интеграцию ШИМ для предполагаемых элементов управления.

В одном из своих предыдущих постов я обсуждал простую схему контроллера двигателя с плавным пуском с ШИМ, в которой реализована микросхема MOC3063 для обеспечения эффективного плавного пуска подключенного двигателя.

Здесь мы также используем идентичный метод для обеспечения соблюдения предложенной схемы регулятора скорости трехфазного асинхронного двигателя, на следующем изображении показано, как это можно сделать:

На рисунке мы видим три идентичных каскада оптопары MOC, сконфигурированных в их стандартных симисторах режим регулятора, а входная сторона интегрирована с простой схемой ШИМ IC 555.

Три контура MOC сконфигурированы для обработки трехфазного входного переменного тока и подачи его на подключенный асинхронный двигатель.

Вход ШИМ на стороне управления изолированными светодиодами оптического блока определяет коэффициент прерывания трехфазного входа переменного тока, который обрабатывается MOC ICS.

Использование ШИМ-контроллера IC 555 (переключение при нулевом напряжении)

Это означает, что, регулируя потенциометр ШИМ, связанный с микросхемой 555, можно эффективно управлять скоростью асинхронного двигателя.

Выход на его выводе №3 имеет изменяющийся рабочий цикл, который, в свою очередь, соответственно переключает выходные симисторы, что приводит либо к увеличению среднеквадратичного значения переменного тока, либо к его уменьшению.

Увеличение RMS с помощью более широких PWM позволяет получить более высокую скорость двигателя, в то время как уменьшение RMS переменного тока с помощью более узких PWM производит противоположный эффект, то есть вызывает пропорциональное замедление двигателя.

Вышеупомянутые функции реализованы с большой точностью и безопасностью, поскольку ИС имеют множество внутренних сложных функций, специально предназначенных для управления симисторами и тяжелыми индуктивными нагрузками, такими как асинхронные двигатели, соленоиды, клапаны, контакторы, твердотельные реле и т. Д.

IC также обеспечивает идеально изолированную работу для каскада постоянного тока, что позволяет пользователю выполнять настройки, не опасаясь поражения электрическим током.

Этот принцип можно также эффективно использовать для управления скоростью однофазного двигателя, используя одну MOC IC вместо 3.

Конструкция фактически основана на теории пропорционального по времени симистора. Верхняя схема ШИМ IC555 может быть отрегулирована для получения 50% рабочего цикла при гораздо более высокой частоте, в то время как нижняя схема ШИМ может использоваться для реализации операции управления скоростью асинхронного двигателя посредством регулировки соответствующего потенциометра.

Рекомендуется, чтобы эта микросхема 555 имела относительно более низкую частоту, чем верхняя схема микросхемы 555. Это можно сделать, увеличив емкость конденсатора на выводе 6/2 примерно до 100 нФ.

ПРИМЕЧАНИЕ: ДОБАВЛЕНИЕ ПОДХОДЯЩИХ ИНДУКТОРОВ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО С ФАЗОВЫМИ ПРОВОДАМИ МОЖЕТ СРАЗУ УЛУЧШИТЬ ХАРАКТЕРИСТИКИ УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТЬЮ СИСТЕМЫ.

Datasheet для MOC3061

Предполагаемая форма волны и управление фазой с использованием вышеупомянутой концепции:

Выше объясненный выше метод управления трехфазным асинхронным двигателем на самом деле довольно груб, поскольку он не имеет контроля В / Гц .

Он просто использует включение / выключение сети с разной скоростью для выработки средней мощности двигателя и управления скоростью, изменяя этот средний переменный ток, подаваемый на двигатель.

Представьте, что вы включаете / выключаете двигатель вручную 40 или 50 раз в минуту. Это приведет к тому, что ваш двигатель замедлится до некоторого относительного среднего значения, но будет двигаться непрерывно. Вышеупомянутый принцип работает точно так же.

Более технический подход заключается в разработке схемы, которая обеспечивает надлежащий контроль соотношения В / Гц и автоматически регулирует его в зависимости от скорости скольжения или любых колебаний напряжения.

Для этого мы в основном используем следующие этапы:

  1. Схема драйвера H-Bridge или Full Bridge IGBT
  2. Трехфазный генераторный каскад для питания полной мостовой схемы
  3. В / Гц ШИМ-процессор

Использование полного моста Схема управления IGBT

Если процедуры настройки вышеупомянутой конструкции на основе симистора кажутся вам пугающими, можно попробовать следующее управление скоростью асинхронного двигателя на основе полного моста с ШИМ: -мостовой драйвер IC IRS2330 (последняя версия - 6EDL04I06NT), который имеет все встроенные функции для обеспечения безопасной и безупречной работы трехфазного двигателя.

ИС требуется только синхронизированный трехфазный логический вход через его выводы HIN / LIN для генерации необходимого трехфазного колебательного выхода, который в конечном итоге используется для работы полной мостовой IGBT-сети и подключенного трехфазного двигателя.

ШИМ-инжектор с регулировкой скорости реализуется через 3 отдельных полумостовых каскада драйверов NPN / PNP, управляемых с помощью SPWM-питания от генератора ШИМ IC 555, как показано в наших предыдущих проектах. Этот уровень ШИМ может в конечном итоге использоваться для управления скоростью асинхронного двигателя.

Прежде чем мы изучим фактический метод управления скоростью для асинхронного двигателя, давайте сначала разберемся, как автоматическое управление В / Гц может быть достигнуто с помощью нескольких схем IC 555, как описано ниже

Схема автоматического процессора ШИМ В / Гц (Замкнутый контур)

В приведенных выше разделах мы изучили конструкции, которые помогут асинхронному двигателю двигаться со скоростью, указанной производителем, но он не будет регулироваться в соответствии с постоянным соотношением В / Гц, если не будет следующая ШИМ процессор интегрирован с входным каналом H-Bridge PWM.

Вышеупомянутая схема представляет собой простой генератор ШИМ, использующий пару IC 555. IC1 генерирует частоту ШИМ, которая преобразуется в треугольные волны на выводе № 6 IC2 с помощью R4 / C3.

Эти треугольные волны сравниваются с синусоидальной пульсацией на выводе № 5 микросхемы IC2. Эти пульсации образца получаются путем преобразования трехфазной сети переменного тока в пульсации переменного тока 12 В и подаются на вывод № 5 микросхемы IC2 для необходимой обработки.

Путем сравнения двух сигналов, SPWM соответствующего размера генерируется на выводе № 3 IC2, который становится управляющим ШИМ для сети H-моста.

Как работает схема В / Гц

При включении питания конденсатор на выводе №5 начинает с передачи нулевого напряжения на выводе №5, что вызывает наименьшее значение SPWM в H-мостовой схеме, которая, в свою очередь, включает асинхронный двигатель для запуска с медленным плавным пуском.

По мере зарядки этого конденсатора потенциал на выводе № 5 повышается, что пропорционально увеличивает SPWM и позволяет двигателю постепенно набирать скорость.

Мы также можем видеть цепь обратной связи тахометра, которая также интегрирована с контактом №5 микросхемы IC2.

Этот тахометр контролирует скорость ротора или скорость скольжения и генерирует дополнительное напряжение на выводе № 5 IC2.

Теперь, когда скорость двигателя увеличивается, скорость скольжения пытается синхронизироваться с частотой статора, и в процессе она начинает набирать скорость.

Это увеличение индукционного скольжения пропорционально увеличивает напряжение тахометра, что, в свою очередь, заставляет IC2 увеличивать выходной сигнал SPWM, что, в свою очередь, дополнительно увеличивает скорость двигателя.

Вышеупомянутая регулировка пытается поддерживать отношение В / Гц на довольно постоянном уровне до тех пор, пока, наконец, SPWM от IC2 не сможет увеличиваться дальше.

В этот момент скорость скольжения и скорость статора достигают установившегося состояния, и это поддерживается до тех пор, пока входное напряжение или скорость скольжения (из-за нагрузки) не изменятся. В случае их изменения схема процессора V / Hz снова вступает в действие и начинает регулировать соотношение для поддержания оптимального отклика скорости асинхронного двигателя.

Тахометр

Цепь тахометра также может быть дешево построена с использованием следующей простой схемы и интегрирована с описанными выше этапами схемы:

Как реализовать контроль скорости

В предыдущих параграфах мы поняли процесс автоматического регулирования, который может eb достигается за счет интеграции обратной связи тахометра в цепь автоматического регулируемого контроллера SPWM.

Теперь давайте узнаем, как можно управлять скоростью асинхронного двигателя, изменяя частоту, что в конечном итоге заставит SPWM упасть и поддерживать правильное соотношение В / Гц.

На следующей схеме поясняется каскад управления скоростью:

Здесь мы можем увидеть схему трехфазного генератора с использованием микросхемы IC 4035, частоту фазового сдвига которой можно изменять, изменяя тактовый вход на его выводе №6.

Трехфазные сигналы подаются на логические элементы 4049 IC для создания требуемых HIN, LIN-каналов для полной мостовой драйверной сети.

Это означает, что, соответствующим образом изменяя тактовую частоту IC 4035, мы можем эффективно изменить рабочую трехфазную частоту асинхронного двигателя.

Это реализуется через простую нестабильную схему IC 555, которая подает регулируемую частоту на вывод № 6 микросхемы IC 4035 и позволяет регулировать частоту с помощью подключенного потенциометра 100K. Конденсатор C необходимо рассчитать таким образом, чтобы регулируемый диапазон частот соответствовал характеристикам подключенного асинхронного двигателя.

Когда потенциометр частоты изменяется, эффективная частота асинхронного двигателя также изменяется, что, соответственно, изменяет скорость двигателя.

Например, когда частота уменьшается, вызывает снижение скорости двигателя, что, в свою очередь, вызывает пропорциональное снижение напряжения на выходе тахометра.

Это пропорциональное уменьшение выходного сигнала тахометра заставляет SPWM сужаться и, таким образом, пропорционально снижает выходное напряжение на двигатель.

Это действие, в свою очередь, обеспечивает поддержание соотношения В / Гц при управлении скоростью асинхронного двигателя посредством управления частотой.

Предупреждение. Вышеупомянутая концепция основана только на теоретических предположениях, действуйте с осторожностью.

Если у вас есть какие-либо сомнения относительно конструкции контроллера скорости трехфазного асинхронного двигателя, вы можете опубликовать то же самое в своих комментариях.

ac% 20motor% 20speed% 20control% 20circuit% 20diagram% 20with% 20triac техническое описание и примечания по применению

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Нет в наличии

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
Реле аромата lr42758

Аннотация: lr26550 LR42758 Aromat lr26550 LR68004 Aromat lr44444 Aromat lr26550 datasheet lr44444 E43149 Aromat lR44444 реле
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF LR26550 E43149 E43149 Реле аромата lr42758 lr26550 LR42758 Аромат lr26550 LR68004 Аромат lr44444 Лист данных Aromat lr26550 lr44444 Реле Aromat lR44444
a0540

Аннотация: A2730
Текст: нет текста в файле


OCR сканирование
PDF 120 В переменного тока, A0410 A0420 A0430 A0440 A0450 A0460 A0470 A0480 A0490 a0540 A2730
NFC 63210

Аннотация: SCR 30A 500V IEC 269 63210 NFC 63210 22x58 63211 32A-100A CB832 20C10x38SC 14X51
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF CB2258-1 CB2258-1N CB2258-2 CB2258-3 CB2258-3N NFC 63210 SCR 30A 500 В IEC 269 63210 NFC 63210 22x58 63211 32A-100A CB832 20C10x38SC 14X51
микровыключатель

Аннотация: vde 0636 iec 269 sba6 660V Protistor neozed siemens diazed gg 350SB1F1-1 vde 0636 микропереключатель 2 контакта
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 108мм 110мм микропереключатель vde 0636 iec 269 sba6 660 В Протистор новообразованный siemens diazed gg 350СБ1Ф1-1 vde 0636 микровыключатель 2 контакта
Электрическая схема от 220 В переменного тока до 12 В постоянного тока

Аннотация: Электрическая схема светодиодной лампы 220 В Светодиодная лампа 230 В, электрическая схема 220 В переменного тока - 110 В, электрическая схема Светодиодная лампа 230 В, электрическая схема 230 В переменного тока - 12 В постоянного тока, электрическая схема 500 светодиодная лампа 230 В, электрическая схема, светодиодная схема 230 В, светодиодная схема, 230 В, электрическая схема 24 В. Светодиод Принципиальная схема лампы
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF E225660 UL508, Принципиальная схема от 220 В переменного тока до 12 В постоянного тока Схема светодиодной лампы 220В Светодиодная лампа 230в в ваттах, принципиальная схема Принципиальная схема от 220 В до 110 В переменного тока светодиодная лампа 230 В принципиальная схема Принципиальная схема от 230 В переменного тока до 12 В постоянного тока Электрическая схема 500 светодиодных ламп 230в светодиодная электрическая схема 230 в электрическая схема светодиодной лампы 230 В Принципиальная схема светодиодной лампы 24В
2015 - Нет в наличии

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 9B / 18B
nais AQZ202

Аннотация: E43149 MOSFET 400V MOSFET 400V 16A NAIS AQZ102 AQV252G 400VDC 18a60v E191218 aqy211
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF AQZ202 AQZ205 AQZ207 AQZ204 E43149 UL508) APV2111V E191218 UL1577) APV2121S nais AQZ202 E43149 МОП-транзистор 400 В МОП-транзистор 400 В, 16 А NAIS AQZ102 AQV252G 400 В постоянного тока 18a60v E191218 aqy211
Электрические двухслойные конденсаторы, с радиальными выводами

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 31 марта 2014 г. Электрические двухслойные конденсаторы, с радиальными выводами
NFC 63210

Аннотация: 125C22X58AM
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 8C14x51SC 10C14x51SC 12C14x51SC 16C14x51SC 20C14x51SC 25C14x51SC 32C14x51SC 40C14x51SC 50C14x51SC 1/660 В NFC 63210 125C22X58AM
2004 - преобразователь Yokogawa

Реферат: Регулирующий клапан WIKA Instrument foxboro
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
a410608

Аннотация: A412402 A411506 V920103 A41200 A410705 A4108510 A410508 A411205 a410908
Текст: нет текста в файле


OCR сканирование
PDF E82456 V920103 LR52082 4KM08002NO 410506002НЕТ A410905 A412202 A410906 A412203 A410907 a410608 A412402 A411506 V920103 A41200 A410705 A4108510 A410508 A411205 a410908
siemens 5s * 23 C2 400 В

Реферат: siemens 3NA3830 3Nh5030 3Nh4430 ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ SIEMENS 3nh4030 5SB261 5SE2216 3Nh4030 3NWNS2 3NA3260
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF F27SB 16Д27СБ 5Ш211 5Ш212 5Ш213 5Ш222 5Ш223 5Ш224 5Ш3032 5Ш3232 siemens 5s * 23 C2 400 В siemens 3NA3830 3Нх5030 3Нх4430 ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ SIEMENS 3nh4030 5SB261 5SE2216 3Нх4030 3NWNS2 3NA3260
предохранитель королевский

Абстракция: 5sb25 SIEMENS NH FUSE
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF NZ01C NZ02C NZ03C 5Ш5002 5Ш5004 5SH5006 5Ш5010 5Ш5020 5Ш5025 5SH5035 королевский предохранитель 5сб25 SIEMENS NH FUSE
2007 - RAMB36

Аннотация: AC127 MULT18X18 YUV400 AC-91 AC123
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF DS603 264 / MPEG-4 1080i 1080i / p RAMB18x2, RAMB36 RAMB36 AC127 MULT18X18 YUV400 AC-91 AC123
Нет в наличии

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 10NAB12T4V1 E63532
Нет в наличии

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 34NAB12T4V1
Предохранители A

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 400/660 В 450/660 В 500/660 В 550/660 В 630/660 В 700/660 В 400SB2C0-6 450SB2C0-6 500SB2C0-6 550SB2C0-6 Предохранители A
ММФ-06D24DS

Аннотация: ebm w2s107-aa01-16 CT3D55F 4124X "japan servo" ebm w2s107-ab05-40 NMB 3110nl-05w-b50 ebm w2s107-aa01-40 CT3B60D3 4124-GX
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 012P535P-24V 012P540 012P545 024P540 024P545 0410N-12 0410N-12H 0410Н-12Л 0410N-5 109-033UL MMF-06D24DS ebm w2s107-aa01-16 CT3D55F 4124X "сервопривод японии" ebm w2s107-ab05-40 НМБ 3110нл-05w-b50 ebm w2s107-aa01-40 CT3B60D3 4124-GX
Нет в наличии

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 725-032013-1M
ДЖБВ24-3Р2

Аннотация: JBW05-2R0 h321-04 jbw05-20r 4EU20G057 JBW05-3R0 JBW10 JBW75W SVH-21T-P1.1 разъем JBW12-12R
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF JBW10 0150Вт UL60950-1 C-ULEN60950-1 EMIFCC-BVCCI-BEN-55011-BEN55022-B EN61000-3-2 JBW05-2R0 JBW12-0R9 JBW15-0R7 JBW24-0R5 JBW24-3R2 JBW05-2R0 h321-04 jbw05-20r 4EU20G057 JBW05-3R0 JBW10 JBW75W Разъем СВХ-21Т-П1.1 JBW12-12R
2008-150-F85NBD

Аннотация: 150-F201NBD 150-F317NBD 150-C25NBD 150-F480NBD 150-C25NBR Устройство плавного пуска Allen-Bradley 150-C60NBD 150-C43NBD 150-F108NBD 150-F43NBD
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 150-SG009D-EN-P 150-SG009C-EN-P 150-F85NBD 150-F201NBD 150-F317NBD 150-C25NBD 150-F480NBD 150-C25NBR Устройство плавного пуска Allen-Bradley 150-C60NBD 150-C43NBD 150-F108NBD 150-F43NBD
трансформатор т201

Аннотация: MIP0224SY 2SK1937 M51995AFP mip0224 ZUP-200 ZUP20 0134G d1fl20u Nemic-Lambda CN
Текст: нет текста в файле


OCR сканирование
PDF ЗУП-200 1А548-79-01 R-2-12 R-13-14 R-15-16 R-17-30 ЗУП-200 RCR-9102) MIL-HDBK-217F.ГЕНРАД-2503. t201 трансформатор MIP0224SY 2SK1937 M51995AFP mip0224 ZUP20 0134G d1fl20u Nemic-Lambda CN
4812b

Аннотация: sta6013 P-8364 Stancor ppc-22 DSW-612 4190A P-8384 P-8362 GSD-100 stancor transformer
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF ЗВЕЗДА-9005 ЗВЕЗДА-9006 ЗВЕЗДА-9007 П-6133 П-6454 STA-4125T П-8638 ТГК130-230 П-8622 ТГК175-230 4812b sta6013 П-8364 Станкор ппк-22 DSW-612 4190A П-8384 П-8362 GSD-100 трансформатор stancor