Регуляторы скорости вращения электродвигателей: Регуляторы скорости вращения вентиляторов — Электротест

Регулирование скорости асинхронного двигателя

Вопрос, связанный с регуляцией скорости вращения электрического низковольтного двигателя , становится все более актуальным. Дело в том, что сокращение или увеличение числа оборотов, совершаемых оборудованием, важно для стабильной работы различных приборов, в частности, для механизмов, которые применяются для облегчения бытовых работ. На первый взгляд может показаться, что проще всего будет решить проблему за счет снижения напряжения, питающего двигатель. Однако, данный вариант подходит только для моделей постоянного тока. В них регуляторы напряжения отличаются лаконичностью конструкции. Кроме того, они вполне доступны. Тем не менее, в последнее время большая часть устройств, принимающих участие в производственном процессе, основываются на двигателях переменного тока асинхронного типа. В подобной ситуации в случае снижения напряжения двигатель начинает резко сокращать число оборотов, утрачивает мощность и тормозит.

Для регулирования скорости вращений существует более современный способ. Он предполагает применения частотных инвенторных преобразователей, которые в обиходе все чаще называются частотниками. Они нередко используются в различных сферах. Например, их часто применяют для оборудования станков и электрических приводов, входящих в состав промышленного оборудования.

Принцип функционирования частотника довольно прост. Его суть заключается в правиле определения вытяжной угловой скорости вращения вала. При этом важно учитывать такой немаловажный фактор, как частота сети, обеспечивающей питание. За счет изменения частоты питания появляется возможность регуляции скорости вращения ротора. Каждый частотный преобразователь снабжается специальной табличкой. На ней указываются основные характеристики.

Электродвигатель: особенности управления Возврат к списку

Частотный регулятор скорости.

Принцип действия регулятора.

Хорошая вентиляция воздуха в жилом помещении играет большую роль в жизни человека. Микроклимат прямо зависит от вентиляционной установки. Основной по популярности сегодня системой вентиляции является приточно-вытяжная.

Регуляторы скорости асинхронных двигателей

Множество новых установок вытяжки оснащены электрическим двигателем с возможностью регулировки оборотов электродвигателя. Для регулирования оборотов применяют приборы специального типа, частотные схемы вращения двигателя. Такие моторы применяются не только в устройствах вытяжки, но и в быту дома.

Недавно регуляторы скорости вращения электродвигателей асинхронного типа имели в своем составе реле и простые разъединители, которыми производили запуск наибольших оборотах, останавливали привод мотора.

Все регуляторы скорости, как и частотные, служат для того, чтобы менять обороты двигателя. Главная опция регулятора – это изменение мощности системы вытяжки, различного оборудования. Кроме этого, частотные регуляторы имеют и другие функции:

  • снижение износа механизма в работе;
  • малый расход электроэнергии;
  • низкая шумность на большой скорости.

Многие приборы, которые имеют свойство изменения оборотов, применяются как единичные приборы, так и дополнительными блоками для управления приборами в быту с электрическими двигателями.

Способы изменения скорости

Для многих видов двигателей применяют такие варианты регулировки скорости:

  • регулирование напряжения питания;
  • схемы подключения обмоток моторов с несколькими скоростями;
  • частотный метод изменения токовых значений;
  • применение коммутатора электронного типа.

Регулятор напряжения позволяет применять простые устройства для мягкой регулировки ступенчатого типа скорости. Для асинхронных двигателей с внешним ротором целесообразно изменять сопротивление якоря, оптимизации оборотов мотора. В этом случае значение скорости будет изменяться в значительном интервале.

Виды и типы скоростных регуляторов

  • применение тиристоров;
  • схема с использованием симисторов;
  • частотные инверторы;
  • трансформаторные типы.

Регуляторы на тиристорах применяются для 1-фазных моторов, кроме изменения скорости, производят защиту механизмов от скачков напряжения и нагрева.

Симисторные регуляторы управляют многими моторами одновременно, если значение мощности не больше максимального. Это самый распространенный способ.

3-фазный регулятор точнее, имеет предохранитель тока, фильтр сглаживания шума на основе конденсатора.

Регулятор частотный для мотора асинхронного типа применяется при изменении напряжения входа в интервале 0-480 вольт, контроль скорости производится изменением электроэнергии. Он применяется в 3-фазных моторах, кондиционерах, вентиляторах с большой мощностью.

Для мощных двигателей применяют регулятор из трансформатора с тремя или с одной фазой. Этим устройством можно регулировать скорость мотора ступенями. Один трансформатор работает со многими моторами в одно время автоматически.

В эксплуатации электромотора кроме шума появляются помехи от электромагнитных волн, которые устраняются кабелем с экраном. Если применять 3-фазный регулятор скорости, то шума не бывает. Нужна установка фильтров сглаживания.

Для применения частотных регуляторов специалисты рекомендуют:

  • контролировать соединения проводов и заземления;
  • фильтр от помех;
  • размещение регулятора в защищенном от солнца месте;
  • вертикальное расположение регулятора для лучшего рассеивания тепла;
  • не использовать частое выключение и включение для долгого времени службы.

Частотный регулятор скорости РМТ

Эти частотные регуляторы служат для регулировки скорости вращения электродвигателя вентилятора короткозамкнутого асинхронного типа, на 380 вольт. Действие регулятора основывается на принципе регулировки частоты, в то время как регулировка скорости вращения осуществляется путем частотного изменения напряжения на трех фазах, которое подключается на двигатель вентиляторной установки (25-50 герц). Управлять вентилятором можно от пульта управления или сигналом снаружи от 0 до 10 вольт.

Принцип действия преобразователя частоты, или инвертора заключается в следующем. Напряжение питания переменного тока проходит через выпрямитель на диодах, фильтр батареи емкостей значительного размера для уменьшения пульсаций потенциала, получаемого двигателем. Далее, питающее напряжение поступает на сборку из 6-ти транзисторов (биполярных управляемых) с затвором, изолированным от прохождения тока с диодами.

Диоды защищают транзисторы от пробивания потенциала обратной полярности, которое образуется при действии с обмотками мотора. При закрывании и открывании перекрестных транзисторных пар образуются 3 смещенные на 120 градусов графика синуса управляемости обмоток мотора с частотой 25-50 герц.

Подключение регулятора производится зажимами с площадью сечения 6 мм2. Затягивать необходимо усилием 1,2 Н*м для основных контактов, 0,3 Н*м для управляющих контактов.

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.

IF | IS | IT | Регуляторы оборотов двигателя | WHEIL | Lite One | Описание

IF_.

Частотные преобразователи

НАЗНАЧЕНИЕ

Частотные регуляторы предназначены для управления производительностью трехфазных вентиляторов путем плавного изменения частоты питающего напряжения электродвигателя. Для снижения пусковых токов запуск вентиляторов осуществляется плавным изменением частоты подаваемого напряжения от нуля до заданного значения.

Второе назначение частотных регуляторов имеет особую важность в системах дымоудаления, где зачастую используются вентиляторы значительной мощности, и при пусках и остановках вентиляторов напрямую от сети могут возникать существенные просадки напряжения.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Частотные преобразователи /IF

  • Производитель: TeCorp
  • Стандартно доступно исполнение со степенью защиты корпуса IP20
  • Панель управления: только встроенная.
  • Доступны режимы управления: скалярный, векторный
  • Возможность подключения к системе управления заданием по протоку Modbus RTU.

Частотные преобразователи /IFSE

  • Производитель: Schneider Electric
  • Стандартно доступно исполнение со степенью защиты корпуса IP20
  • Панель управления: встроенная и опционально — может быть предложен выносной дисплей.
  • Встроенный фильтр ЭМС
  • Доступны режимы управления: скалярный, векторный
  • Возможность подключения к системе управления заданием по протоку Modbus RTU.

Частотные преобразователи /IFS

  • Производитель: Schneider Electric
  • Стандартно доступно исполнение со степенью защиты корпуса IP21
  • Панель управления: встроенная и опционально — может быть предложен выносной дисплей.
  • Встроенный фильтр ЭМС
  • Улучшенное подавление уровня гармоник без добавления специальных устройств: THDI менее 30%
  • Доступны режимы управления: скалярный, векторный и энергосберегающий режим.
  • Возможность подключения к системе управления заданием по протоку Modbus RTU, METASYS N2, APOGEE FLN, BACnet и LonWorks.

IS.

Тиристорные плавные однофазные регуляторы скорости

НАЗНАЧЕНИЕ

Регулятор скорости предназначен для управления скорости вращения электродвигателей вентиляторов Применяется с вентиляторами. имеющими однофазные двигатели со встроенной автоматической термозащитой. При этом необходимо учитывать, что электродвигатель должен быть спроектирован для работы с регуляторами подобного типа.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

  • Регулирование скорости электродвигателей осуществляется вручную с помощью выбора требуемого положения ручки регулятора. Выходное напряжение плавно изменяется в диапазоне 0-230 В.
  • Регулирование ниже 50% приведет к шумам и свисту в двигателе, для регулирования ниже 50% необходимо использовать трансформаторный регулятор.
  • Регуляторы имеют степень защиты IP44.

IT.

Трансформаторные пятиступенчатые регуляторы оборотов

НАЗНАЧЕНИЕ

Однофазные регуляторы скорости /IT.E и трехфазные регуляторы /IT.D предназначены для регулирования скорости вращения одно- и трехфазных двигателей вентиляторов и расходы воздуха, создаваемого данными вентиляторами.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

  • Регуляторы могут применяться в вентиляторами ,имеющими двигатели со встроенной автоматической термозащитой. При этом необходимо учитывать, это электродвигатель должен быть спроектирован для работы с регуляторами подобного типа.
  • Допускается управления несколькими одинаковыми электродвигателями, если общий потребляемы ток двигателей не превышает номинального тока регулятора.
  • Устройства хорошо подходят для управления работой тепловых завес.

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.

ATRE 10,0 трансформаторный регулятор скорости

ATRE 10,0 1f пятиступенчатый трансформаторный регулятор скорости в корпусе с подключением для термоконтактов

Регуляторы скорости предназначены для регулирования скорости вращения электродвигателей вентиляторов или насосов, управляемых напряжением, и имеющим электродвигатели со встроенными термоконтактами тепловой защиты, через которые на двигатели подается питающее напряжение. 

Допускается управление несколькими двигателями, если общий потребляемый ток двигателей не превышает номинального тока регулятора.

Корпус регуляторов выполнен из АБС пластика или металла с переключателем скорости и индикаторными лампочками «сеть» и «авария» на передней панели.
 На клемной колодке регулятора находится нерегулируемый выход 230 В, максимальная нагрузка 2 А.
Входная цепь регуляторов защищена двумя плавкими предохранителями.

Регулирование скорости:
Регулирование скорости электродвигателей осуществляется вручную с помощью выбора
требуемого положения ручки переключателя(0 — выкл., 1 — мин. скорость, 5 — макс. скорость,
2, 3, 4 — промежуточные положения). Выходное напряжение: 80-105-130-160-230

Защита двигателя:

Рекомендуется подключать к регуляторам электродвигатели с вынесенными термоконтактами тепловой защиты, которые подсоединяются с клеммами ТК регулятора. Такие схемы обеспечивают надёжную защиту двигателей с термоконтактами.
Если термоконтакты размыкаются при перегреве двигателя, цепь регулятора разрывается, и двигатель немедленно останавливается и загорается лампа ALARM (Авария). 

Функция автоматического перезапуска ОТСУТСТВУЕТ!!!
После устранения причины перегрева, двигатель можно перезапустить, установив переключатель на время, необходимое для его остывания, в положение 0 (выключено).

Если двигатель не имеет термоконтактов, необходимо установить отдельную тепловую защиту.
Кроме этого возможно установить перемычку на клеммы «тк», но тогда максимальный ток
двигателя, всегда должен быть на 20 % меньше номинального тока регулятора!

Производитель:

Airone

Страна бренда:

Россия

Фаза / Напряжение, В: Сроки поставки:

2-3 рабочих дня

Предоплата:

нет

Распродажа:

Нет

Руководство пользователя (1.pdf, 255 Kb) [Скачать]

Отзывы о ATRE 10,0 трансформаторный регулятор скорости

Сообщения не найдены

Вы пользовались продуктом?

Расскажите нам что-нибудь об этом и помогите другим принять правильное решение

Написать отзыв

устройство и принцип работы прибора, достоинства и недостатки

Типы регулировки

Существует довольно много вариантов регулировки оборотов. Вот основные из них:

  • Блок питания с регулировкой выходного напряжения.
  • Заводские устройства регулировки, которые идут изначально с электромотором.
  • Регуляторы на кнопочном управлении и стандартные регуляторы, которые просто ограничивают напряжение.

Эти типы регулировки плохи тем, что с уменьшением или увеличением напряжения падает и мощность. В некоторых электроинструментах это допустимо, но, как показывает практика, в большинстве случаев это является неприемлемым из-за сильного падения мощности и, соответственно, КПД.

Наиболее приемлемым вариантом будет регулятор на основе симистора или тиристора. Мало того что такой регулятор не уменьшает мощность при уменьшении напряжения, он еще и позволяет осуществлять более плавный пуск и регулировку оборотов. К тому же такую схему можно сделать своими руками. Ниже изображен регулятор оборотов с поддержанием мощности. Схема собрана на базе симистора BTA 41 800 В.

Все номиналы электроэлементов обозначены на схеме. Это схема после сборки, работает довольно стабильно и обеспечивает плавную регулировку коллекторного двигателя. При уменьшении выходного напряжения мощность не уменьшается, что является весомым плюсом.

При желании можно собрать регулятор оборотов коллекторного двигателя 220 В своими руками. Эта схема собрана на базе симистора ВТА26−600, который предварительно необходимо установить на радиатор, так как при нагрузке этот элемент довольно сильно греется.

Схема выглядит следующим образом.

Она успешно справится с регулировкой таких электроинструментов, как дрель, болгарка, циркулярка, лобзик. При желании можно использовать схему в качестве регулятора мощности ТЭН-ов, обогревателей и в качестве диммера. К минусам можно отнести невозможность регулировки мощности приборов, которые питаются от постоянного тока.

https://youtube.com/watch?v=vVeR4jVfTIg

Виды устройств

Прибор триак

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

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

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

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

Измерения

Понятно, что число оборотов нужно как-то определять. Для этого используют тахометры. Они показывают число вращения на данный момент. Обычным мультиметром просто так измерить скорость не получится, разве что на автомобиле.

Как видно, на электрических машинах можно менять различные параметры, подстраивая их под нужды производства и домашнего хозяйства.

Декор дня рождения своими руками

Закрыть…


Ковбойские остроносые сапогиПринцип работы самодельного замка заключается в следующем. В одной его половине находится постоянный магнит. а в другой — металлическая пластина. Одна из них крепится к двери. Вторая, с удаленной металлической пластиной, оснащается герконом КЭМ-1 и крепится к дверной коробке. Если дверь находится в закрытом положении, две части замка прижимаются, магнит оказывает действие на геркон, замыкая его контакты. Если же дверь открывается, магнит уходит, и контакты геркона размыкаются.


Батарея, системный блок компьютера, даже блок питания для ноутбука — это все лучшие друзья. Я уже молчу, про такие хорошие грелки, как мы с мужем.


Берите наполнитель и набивайте куклу. Когда полностью равномерно распределите набивку, зашейте изделие. Ручки необходимо пришивать к туловищу практически около самой шеи.

Из одной паллеты, отшлифованной, пропитанной и лакированной, получается садовый столик вроде журнального, слева на рис. Если в наличии есть пара, из них буквально за полчаса можно сделать настенный рабочий стол-стеллаж, в центре и справа. Цепи для него также можно сплести самому из мягкой проволоки, обтянутой трубкой из ПВХ или, лучше, термоусаживаемой. Для полного поднятия столешницы мелкий инструмент укладывают на полку настенной паллеты.


Ну а если стеклянную чашу, вазу, конфетницу, сосуд для пунша или обыкновенные бокалы наполнить водой, разбросав на дне морскую гальку, и отпустить в «свободное плавание» свечи-таблетки, получим волшебную подсветку для романтического Нового года. Для более интересного и неожиданного эффекта можно поэкспериментировать с цветом воды.Как производится установка шипов на резину?


Игрушки ручной работы для детей — это красиво, дешево и приятно. Каждый ребенок нуждается в оригинальных и обучающих игрушках, но не всегда есть возможность их приобрести. Сегодня мы покажем вам 5 примеров веселых игрушек, которые вы можете сделать самостоятельно. Они могут быть сделаны из картона, бумаги или дерева. В общем вдохновляйтесь и чаще радуйте своих детей.

Для основания такой конструкции можно использовать толстую фанеру, а для её верхней части – поликарбонат. Найти в сети солнечные батареи сегодня тоже не проблема.

Внимание! При стыковке панелей не стоит прилагать слишком большие усилия, вы можете повредить место стыка. Именно столько ножей должно быть у хозяйки на кухне, чтобы процесс приготовления пищи всегда был простым и приятным.


Именно столько ножей должно быть у хозяйки на кухне, чтобы процесс приготовления пищи всегда был простым и приятным.


Для изготовления кормушки своими руками нам потребуется:


Расчет древесины. Доски, носящие название клепки, имеют двояковыпуклые стороны для придания бондарному изделию выпуклости. Чтобы их сделать такими, нужно взять нижнюю часть ствола дерева и расколоть подобием рубки дров. Если его аккуратно пилить, то нарушится природная целостность волокон, что плохо для такого изделия. Сразу приступать к фигурному выпиливанию не стоит – поленья нужно просушить в течение 2 месяцев. Причем сушить не под палящим солнцем, а в темном прохладном помещении.

Как плести браслеты из шнурков

Тот факт, что большинство новогодних костюмов для детей дошкольного возраста легко шьются на основе комбинезона, может значительно сузить и облегчить творческий поиск. Если научится шить комбинезон — основу для новогоднего костюма и придумать (почерпнуть), смастерить своими руками декоративные элементы к нему, то можно сделать удивительные и довольно интересные модели новогодних нарядов для детей. Главное заранее все продумать до мелочей, вооружится знаниями по теме — чтобы результат труда приятно удивил и порадовал всех.


Проектирование шкафа-купе

Картинки

Подарок маме на день рождения своими руками фото инструкция

Похожие новости
.

С все более увеличивающимся ростом автоматизации в бытовой сфере появляется необходимость в современных системах и устройствах управления электродвигателями.

Управление и преобразование частоты в небольших по мощности однофазных асинхронных двигателях, запускаемых в работу с помощью конденсаторов, позволяет экономить электроэнергию и активирует режим энергосбережения на новом, прогрессивном уровне.

Изготовление самодельных реле

Изготовить самодельный регулятор оборотов электродвигателя 12 В не составит какого-либо труда. Для такой работы потребуется следующее:

  • Проволочные резисторы.
  • Переключатель на несколько положений.
  • Блок управления и реле.

Использование проволочных резисторов позволяет изменять напряжение питания, соответственно, и частоту вращения двигателя. Такой регулятор обеспечивает ступенчатый разгон двигателя, отличается простой конструкции и может быть выполнен даже начинающими радиолюбителями. Такие простейшие самодельные ступенчатые регуляторы можно использовать с асинхронными и контактными двигателями.

Принцип работы самодельного преобразователя:

  1. Питание от сети направляется на конденсатор.
  2. Используемый конденсатор полностью заряжается.
  3. Нагрузка передается на резистор и нижний кабель.
  4. Электрод тиристора, соединенный с положительным контактом на конденсаторе, получает нагрузку.
  5. Передаётся заряд напряжения.
  6. Происходит открытие второго полупроводника.
  7. Тиристор пропускает полученную с конденсатора нагрузку.
  8. Конденсатор полностью разряжается, после чего повторяется полупериод.

В прошлом наибольшей популярностью пользовались механические регуляторы, выполненные на основе вариатора или шестеренчатого привода. Однако они не отличались должной надежностью и часто выходили из строя.

Самодельные электронные регуляторы зарекомендовали себя с наилучшей стороны. Они используют принцип изменения ступенчатого или плавного напряжения, отличаются долговечностью, надежностью, имеют компактные габариты и обеспечивают возможность тонкой настройки работы привода.

Дополнительное использование в схемах электронных регуляторов симисторов и аналогичных устройств позволяет обеспечить плавное изменение мощности напряжения, соответственно электродвигатель будет правильно набирать обороты, постепенно выходя на свою максимальную мощность.

Регулирование напряжением

Регулирование скорости этим способом связано с изменением, так называемого, скольжения двигателя — разностью между скоростью вращения магнитного поля, создаваемого неподвижным статором двигателя и его движущимся ротором:

n1 — скорость вращения магнитного поля

n2— скорость вращения ротора

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

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

При регулировании скорости таким способом необходимо устанавливать двигатели завышенной мощности.

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

На практике для этого применяют различные схемы регуляторов.

Автотрансформаторное регулирование напряжения

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

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

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

Преимущества данной схемы:

  • неискажённая форма выходного напряжения (чистая синусоида)
  • хорошая перегрузочная способность трансформатора

Недостатки:

  • большая масса и габариты трансформатора (зависят от мощности нагрузочного мотора)
  • все недостатки присущие регулировке напряжением

Тиристорный регулятор оборотов двигателя

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

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

Таким образом изменяется среднеквадратичное значение напряжения.

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

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

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

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

Достоинства тиристорных регуляторов:

Недостатки:

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

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

Транзисторный регулятор напряжения

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

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

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

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

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

Плюсы электронного автотрансформатора:

  • Небольшие габариты и масса прибора
  • Невысокая стоимость
  • Чистая, неискажённая форма выходного тока
  • Отсутствует гул на низких оборотах
  • Управление сигналом 0-10 Вольт

Слабые стороны:

  • Расстояние от прибора до двигателя не более 5 метров (этот недостаток устраняется при использовании дистанционного регулятора)
  • Все недостатки регулировки напряжением

Использование широтно-импульсной модуляции

Для управления и регулировки числа оборотов вращения электродвигателя асинхронного типа, можно использовать импульсный регулятор-стабилизатор напряжения (инвертор). Он будет выполнять функцию источника питания. В его основу положено применение импульсного ШИМ-регулятора марки ТL494. Питающее напряжение электродвигателя, выходящее после ШИМ-регулятора, будет изменяться в соответствии с изменением частоты вращения. Используя этот способ, достигается больший экономический эффект, устройство достаточно простое и при этом увеличивает эффективность регулирования.

На рисунке выше изображена схема использования ШИМ-регулятора для трехфазного асинхронного двигателя, подключенного через конденсатор к однофазной сети.

Этот способ, несмотря на свою эффективность, имеет два существенных недостатка – это:

  • невозможность реверсивного управления двигателем без использования дополнительных коммутирующих аппаратов;
  • частотные преобразователи , использованные в регуляторе, отличаются высокой стоимостью и выпускаются ограниченным числом производителей.

Принцип работы однофазной асинхронной машины

При однофазном питании асинхронника в нем вместо вращающегося магнитного поля возникает пульсирующее, которое можно разложить на два магнитных поля, которые будут вращаться в разные стороны с одинаковой частотой и амплитудой. При остановленном роторе электродвигателя данные поля создадут моменты одинаковой величины, но различного знака. В итоге результирующий пусковой момент будет равен нулю, что не позволит двигателю запустится. По своим свойствам однофазный электродвигатель похож на трехфазный, который работает при сильном искажении симметрии напряжений:

на рисунке а) показана схема асинхронной однофазной машины, а на б) векторная диаграмма

Основные виды однофазных электроприводов

Как упоминалось однофазный двигатель не может развивать пусковой момент, следствием чего становится невозможность его самостоятельного запуска. Для этого придумали несколько способов компенсации магнитного поля противоположного по знаку основному.

Двигатели с пусковой обмоткой

В данном способе пуска кроме основной обмотки Р, имеющей фазную зону 120 0 , на статор наматывают еще и пусковую П, которая имеет фазную зону 60 0 . Также пусковая обмотка сдвигается относительно рабочей на 90 0 электрических. Для того, чтоб создать фазовый сдвиг между токами обмоток Iр и Iп последовательно в пусковую обмотку подключают элемент, приводящий к сдвигу фаз ψ (фазосдвигающее сопротивление Zп):

Где: а) схема подключения машины, б) векторные диаграммы при использовании различных сопротивлений.

Наилучшими условиями для пуска будет включения конденсатора в пусковую обмотку. Но поскольку емкость конденсатора довольно велика, соответственно и его стоимость и габариты тоже возрастают. Зачастую его применяют для получения повышенного момента для пуска. Пуск с помощью индуктивности имеет наихудшие показатели и в настоящее время не используется. Довольно часто могут применять запуск с помощью активного сопротивления, при этом пусковую обмотку делают с повышенным активным сопротивлением. После запуска электродвигателя пусковая обмотка отключается. Ниже показаны схемы включений и их пусковые характеристики:

Где: а,б) двигатели с пусковой обмоткой, в,г) конденсаторные

Конденсаторный двигатель

Данный тип электродвигателя имеет две рабочие обмотки, в одну из которых подключают рабочую емкость Ср. Данные обмотки сдвинуты относительно друг друга на 90 0 электрических и имеют фазные зоны тоже 90 0 . При этом мощности обеих обмоток равны, но их токи и напряжения различны, также различны количества витков. Иногда величины конденсатора рабочего не достаточно для формирования нужного пускового момента, поэтому параллельно ему могут вешать пусковой, как это показано на рисунке выше. Схема приведена ниже:

Где: а) схема конденсаторного электродвигателя, б) его векторная диаграмма

В данном типе однофазных машин коэффициент мощности cosφ даже выше чем у трехфазных. Это объясняется наличием конденсатора. КПД такого электродвигателя выше, чем однофазного электродвигателя с пусковой обмоткой.

Изменение скорости АД с короткозамкнутым ротором

Существует несколько способов:

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

Частотное регулирование

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

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

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

Достоинствами данного метода являются:

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

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

Переключение числа пар полюсов

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

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

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

Достоинства данного метода:

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

Особенности конструкции

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

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

На рисунке ниже изображена типовая схема включения микросхемы.

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

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

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

Изготовление своими руками

Если нет возможности, а также желания приобретать регулятор заводского типа, то можно собрать его своими руками. Хотя регуляторы типа » tda1085 » зарекомендовали себя очень хорошо. Для этого нужно детально ознакомиться с теорией и приступить к практике. Очень популярны схемы симисторного исполнения, в частности регулятор оборотов асинхронного двигателя 220в (схема 5). Сделать его несложно. Он собирается на симисторе ВТ138, хорошо подходящем для этих целей.

Схема 5 — Простой регулятор оборотов на симисторе.

Этот регулятор может быть использован и для регулировки оборотов двигателя постоянного тока 12 вольт, так как является довольно простым и универсальным. Обороты регулируются благодаря изменению параметров Р1, определяющему фазу входящего сигнала, который открывает переход симистора.

Принцип работы прост. При запуске двигателя происходит его затормаживание, индуктивность изменятся в меньшую сторону и способствует увеличению U в цепи «R2—>P1—>C2». При разряде С2 симистор открывается в течение некоторого времени.

Существует еще одна схема. Она работает немного по-другому: путем обеспечения хода энергии обратного типа, которое является оптимально выгодным. В схему включен довольно мощный тиристор.

Схема 6 — Устройство тиристорного регулятора.

Схема состоит из генератора сигнала управления, усилителя, тиристора и участка цепи, выполняющего функции стабилизатора вращения ротора.

Наиболее универсальной схемой является регулятор на симисторе и динисторе (схема 7). Он способен плавно убавить скорость вращения вала, задать реверс двигателю (изменить направление вращения) и понизить пусковой ток.

Принцип работы схемы:

  1. С1 заряжается до U пробоя динистора D1 через R2.
  2. D1 при пробитии открывает переход симистора D2, который отвечает за управление нагрузкой.

​Напряжение при нагрузке прямо пропорционально зависит от частотной составляющей при открытии D2, зависящего от R2. Схема применяется в пылесосах. Она содержит универсальное электронное управление, а также способность простого подключения питания 380 В. Все детали следует расположить на печатной плате, изготовленной по лазерно-утюжной технологии (ЛУТ). Подробно с этой технологии изготовления плат можно ознакомиться в интернете.

Таким образом, при выборе регулятора оборотов электродвигателя возможна покупка заводского или изготовление своими руками. Самодельный регулятор сделать достаточно просто, так как при понимании принципа действия устройства можно с легкостью собрать его. Кроме того, следует соблюдать правила безопасности при осуществлении монтажа деталей и при работе с электричеством.

Плавная работа двигателя, без рывков и скачков мощности – это залог его долговечности. Для контроля этих показателей используется регулятор оборотов электродвигателя на 220В, 12 В и 24 В, все эти частотники можно изготовить своими руками или купить уже готовый агрегат.

Принцип работы регулятора оборотов

Регулятор оборотов представляет собой устройство, состоящее из следующих трех основных подсистем:

  1. Двигателя переменного тока;
  2. Главного контроллера привода;
  3. Привода и дополнительных деталей.

Когда двигатель переменного тока запускается на полную мощность, происходит передача тока с полной мощностью нагрузки, такое повторяется 7-8 раз. Этот ток сгибает обмотки двигателя и вырабатывает тепло, которое будет выделяться продолжительное время. Это может значительно снизить долговечность двигателя. Иными словами, преобразователь – это своеобразный ступенчатый инвертор, который обеспечивает двойное преобразование энергии.

Фото – схема регулятора для коллекторного двигателя

В зависимости от входящего напряжения, частотный регулятор числа оборотов трехфазного или однофазного электродвигателя, происходит выпрямление тока 220 или 380 вольт. Это действие осуществляется при помощи выпрямляющего диода, который расположен на входе энергии. Далее ток проходит фильтрацию при помощи конденсаторов. Далее формируется ШИМ, за это отвечает электросхема. Теперь обмотки асинхронного электродвигателя готовы к передаче импульсного сигнала и их интеграции к нужной синусоиде. Даже у микроэлектродвигателя эти сигналы выдаются, в прямом смысле слова, пачками.

Как выбрать регулятор

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

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

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

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

Фото – схема регулятора для бесколлекторных двигателей

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

Видео: регулятор оборотов электродвигателя с ШИро V2

Двигатели с регулируемой скоростью — Двигатели с регулируемой скоростью

Инверторы Fuji Electric FRENIC-Mini (C2) / ЧРП

Новые удобные инверторы FRENIC-Mini (C2) повышают производительность широкого спектра оборудования.

Для использования с трехфазными двигателями от 1/8 л.с. до 3 л.с.

Однофазный вход 115 В переменного тока или 230 В переменного тока, трехфазный вход 230 В переменного тока или трехфазный вход 460 В переменного тока.

Стандартные функции:

  • Автонастройка/Увеличение крутящего момента
  • Гибкое дистанционное/локальное управление
  • Динамическое векторное управление крутящим моментом
  • Самый быстрый процессор в своем классе
  • Сетевая совместимость
  • Настройка эффективности / установка рядом друг с другом

Трехфазные асинхронные двигатели переменного тока серии КИИС

Трехфазный двигатель серии KIIS предлагает оптимально сконструированный высокоэффективный трехфазный двигатель следующего поколения, который включает в себя высокопрочные шестерни, как с параллельным валом, так и с новым прямоугольным гипоидным типом, которые обеспечивают максимальную производительность двигателя.Серия KIIS доступна от 100 Вт (1/8 л.с.) до 200 Вт (1/4 л.с.) и оснащена либо параллельной, либо гипоидной предварительно собранной головкой редуктора.

Высокая производительность

Характеристики были улучшены для создания высокопроизводительного двигателя с небольшим снижением скорости даже при большой нагрузке.

Безвентиляторная конструкция

Новая конструкция двигателя КМИС с пониженным тепловыделением.При более высокой эффективности двигатель выделяет меньше тепла, поэтому охлаждающий вентилятор на задней стороне двигателя больше не требуется. Без охлаждающего вентилятора пыль не раздувается.

Асинхронные двигатели переменного тока с редуктором Brother

Эти мотор-редукторы переменного тока обладают превосходным КПД за счет гипоидных или косозубых передач, а также обеспечивают более высокий выходной крутящий момент, что позволяет использовать двигатели меньшего размера и обеспечивать большую экономию энергии.

Шестерни в этих мотор-редукторах переменного тока отличаются высокой прочностью, не требуют технического обслуживания и могут устанавливаться в любом направлении благодаря конструкции с кольцевым уплотнением с посадкой скольжения. Доступны типы с высоким передаточным отношением, фланцевое крепление или крепление на лапах, прямоугольные или полые валы с прямым углом.

Серия Premium Efficiency ie3

Новые редукторные двигатели премиум-класса ie3 требуют меньше затрат на эксплуатацию и демонстрируют явные преимущества при работе в течение длительного периода времени (по сравнению с редукторными двигателями стандартного класса эффективности ie1).

Высокоэффективные гипоидные/цилиндрические редукторы

По сравнению с обычно используемыми червячными редукторами, высокоэффективные мотор-редукторы оснащены технологией гипоидной/винтовой передачи, которая может поддерживать КПД выше 85% в широком диапазоне скоростей двигателя.

Моющиеся мотор-редукторы переменного тока серии FPW со степенью защиты IP67

Серия FPW представляет собой моющиеся асинхронные мотор-редукторы переменного тока, идеально подходящие для приложений, где на них может попасть вода.Все промываемые мотор-редукторы переменного тока серии FPW соответствуют стандарту IEC IP67 (признан UL). Каждый промывочный двигатель и редуктор поставляются предварительно собранными с передаточными числами от 3:1 до 180:1.

Разработан и изготовлен с учетом водонепроницаемости и пыленепроницаемости

Улучшенные антикоррозионные свойства

Высокая коррозионная стойкость достигается за счет специального антикоррозионного покрытия и повторного исследования материала вала [нержавеющая сталь (тип SUS303)].

Соответствует основным стандартам безопасности и глобальным напряжениям питания

Моющийся мотор-редуктор серии FPW признан UL и CSA и сертифицирован в соответствии с Китайской системой обязательной сертификации (система CCC). Маркировка CE используется в соответствии с Директивой по низковольтному оборудованию. Кроме того, наш широкий ассортимент продукции включает те, которые соответствуют напряжениям питания основных стран Азии, Северной Америки и Европы.

Что делает регулятор скорости двигателя? — 4QD

По сути, регулятор скорости двигателя просто регулирует скорость и направление вращения электродвигателя, манипулируя приложенным к нему напряжением, но на самом деле он должен делать намного больше;

У нас есть короткое видео, объясняющее основы…

Но они могут делать некоторые или все из следующих действий….

  • Обеспечить управляемый пуск [или плавный пуск].Заглохший двигатель может потреблять до 20 раз больше нормального рабочего тока, если вы внезапно подключите аккумулятор к двигателю, может возникнуть очень высокий начальный скачок тока. Мы видели, как корпус двигателя разорвался на части, а зубья шестерни сорваны из-за высокого крутящего момента, создаваемого неконтролируемым включением. Двигатель с регулятором скорости может ограничить этот начальный скачок крутящего момента, чтобы обеспечить плавный [мягкий] пуск.
  • Реверс; чтобы сделать это безопасно, контроллер сначала должен остановить двигатель — реверсирование с полной скорости может стать захватывающим, если не сделать это должным образом!
  • Защита от обратной полярности, на случай, если кто-то подключит плюс к минусу.
  • Защита от сбоев в цепи, контроллер должен давать безопасный ответ в случае обрыва проводов управления и т. д.
  • Обеспечение всех других функций, необходимых для различных приложений, таких как плавное ускорение и торможение, настройка максимальной скорости, ограничение тока, пропорциональное управление и т. д.

Как работает регулятор скорости двигателя?

Все контроллеры 4QD работают путем включения и выключения подключения аккумулятора к двигателю примерно 20 000 раз в секунду с использованием метода, называемого широтно-импульсной модуляцией [ШИМ].Напряжение на двигателе выглядит следующим образом…..

Двигатель усредняет эти импульсы, так как скорость переключения слишком высока для обнаружения двигателем. Если батарея подключена только в течение половины общего времени [B], то двигатель воспринимает батарею 24 В, как если бы она была только 12 В, и работает на половинной скорости. Кроме того, поскольку переключение очень быстрое, индуктивность двигателя, которая действует как электрический маховик, поддерживает постоянный ток в двигателе. Но этот ток течет от батареи только половину времени, поэтому ток батареи будет вдвое меньше тока двигателя.

Мощность равна напряжению, умноженному на ток, поэтому контроллер двигателя фактически работает как трансформатор: в приведенном выше примере напряжение двигателя, умноженное на ток двигателя, будет равно напряжению батареи, умноженному на ток батареи, поэтому практически вся мощность от батареи передается на мотор. Потери в контроллере малы, так как мощность — это тепло, а рассеивать много тепла контроллер действительно не может.

Если вы хотите узнать больше о том, как это делает контроллер, здесь есть более подробное описание ШИМ.

Теперь, когда вы знаете, что они делают, приходите и взгляните на наш ассортимент регуляторов скорости двигателя и виды проектов, в которые они были встроены.

У нас также есть страница, на которой подробнее рассказывается о различных типах электродвигателей, таких как двигатели с постоянными магнитами, с последовательным возбуждением, с параллельным возбуждением и т. д.

Руководство по выбору регуляторов скорости двигателя серии

: типы, характеристики, области применения

Контроллеры скорости двигателя — это электронные устройства, управляющие скоростью двигателя.Они принимают сигнал о необходимой скорости и двигают двигатель до этой скорости. Доступны различные регуляторы скорости двигателя.

Регулятор скорости двигателя постоянного тока на операционных усилителях. Видео Кредит: Энгамси

Тип привода

Тип привода описывает категорию двигателя или системы, которая приводится в действие или управляется.

Возможные варианты двигателей переменного тока (AC):

  • Асинхронные двигатели
  • Синхронные двигатели
  • Приводы управления числом полюсов
  • Бессенсорные векторные приводы
  • Векторные приводы или приводы с обратной связью
  • Серводвигатели или бесщеточные двигатели

Варианты для двигателей постоянного тока включают

Категории приводов для шаговых двигателей включают

  • Униполярный шаговый двигатель
  • Биполярный шаговый двигатель
  • Шаговый двигатель с постоянными магнитами
  • шаговый двигатель с переменным магнитным сопротивлением
  • Гибридный шаговый двигатель
  • Полный шаг
  • Полушаг
  • Мини-шаг
  • Изделия с микрошагом

Дополнительные типы приводов включают:

  • Линейные двигатели
  • Двигатели со звуковой катушкой
  • Пневматические двигатели
  • Гидромоторы

Критерии выбора

База данных Engineering360 SpecSearch позволяет промышленным покупателям выбирать регуляторы скорости двигателя по спецификациям продукта, электрическим характеристикам, рабочим параметрам и функциям.

Технические характеристики изделия

Существует четыре спецификации классификации продуктов для контроллеров скорости двигателя:

  • Количество осей или двигателей , которыми может управлять устройство.
  • Номинальная мощность — это максимальная мощность двигателя.
  • Разрешение описывает количество двоичных разрядов (битов), которые устройство использует для характеристики аналогового сигнала.
  • Шина типа для компьютерных продуктов, используется для передачи данных внутри и между компьютерными системами и контроллером.

Электрические характеристики

Выбор регуляторов скорости двигателя требует анализа электрических характеристик.

  • Напряжение питания (AC) — это диапазон входного напряжения переменного тока, при котором будет работать привод или контроллер.
  • Напряжение питания (пост. ток) — это диапазон входного напряжения постоянного тока, при котором будет работать привод или контроллер.
  • Максимальное выходное напряжение — это выходное напряжение устройства. Этот вывод должен соответствовать процессам системы.
  • Непрерывный выходной ток — это термин, используемый для описания тока, который устройство будет непрерывно проводить в воздухе без превышения температурных пределов.
  • Пиковый выходной ток — мощность выходного тока в течение короткого периода времени.
  • Входная фаза переменного тока
    • Однофазный используется для приложений с более низким напряжением и является более распространенным выражением.
    • Трехфазный используется для более высокого напряжения.
  • Входная частота переменного тока — это частота, которую принимает устройство. Существует три варианта входной частоты переменного тока: 50, 60 и 400 Гц.

Рабочие параметры

Существует пять основных категорий рабочих параметров регулятора скорости двигателя:

  • Настройка и управление описывает, как работает регулятор скорости. Пользователи могут реализовать джойстик, панель управления, компьютерный интерфейс, диск или беспроводную связь для управления скоростью двигателя.При выборе механизма настройки и управления важно учитывать операционную среду и простоту доступа.
  • Режимы работы включают цифровую обратную связь по положению, аналоговую обратную связь, режим скорости и режим тока (момент).
  • Обратная связь двигателя Варианты включают эффект Холла, резольвер, тахометр, инкрементный энкодер, абсолютный энкодер, аналоговое положение, синус и косинус.
  • Тип монтажа — это конфигурация контроллера.Устройство может быть установлено на плате IC/PCB, OEM-модуле, панели, DIN-рейке, стойке, печатной плате или стоять отдельно. Монтаж зависит от размера системы.

Особенности

Контроллеры скорости двигателя

доступны с несколькими различными вариантами функций.

Плавный пуск представляет собой управляемую схему, которая позволяет двигателю со временем разгоняться до полной скорости. Это часто является функцией безопасности для двигателей, перемещающих большие или хрупкие нагрузки, а также в качестве превентивной меры при чрезмерном потреблении тока.

Торможение

Динамическое торможение — это метод торможения, при котором питание отключается от обмоток двигателя. Затем двигатель по существу становится генератором, а мощность (тепло) рассеивается через резистор, шунтирующий обмотки.

Инжекторное торможение применимо только к двигателям переменного тока. Питание переменного тока отключается, а питание постоянного тока «вводится» в обмотки. Это создает магнитное поле, противодействующее вращению двигателя и замедляющее или останавливающее двигатель.

Рекуперативное торможение аналогично динамическому торможению. Двигатель отключается от источника питания, а мощность, генерируемая вращающимся двигателем, возвращается в источник питания. Генерируемая мощность может быть использована для перезарядки батареи, которая питает систему.

Тормозной выход представляет собой переключатель или реле, предназначенный для включения или управления внешним тормозом

Исходный/концевой выключатель Входы используются для указания начального, конечного или конечного положения соответствующих осей.

Дополнительные входные/выходные каналы могут быть включены для связи с устройством или обратной связи с ним.

Мониторинг состояния Функции включают сигнализацию и мониторинг одного или нескольких параметров. В случае неисправности или несоответствующей операции, такой как перенапряжение, перегрузка по току, превышение скорости производства или изменение температуры, будет сгенерирован сигнал для предупреждения оператора.

Самостоятельная настройка или устройства автоматической настройки определяют рабочие условия и автоматически настраивают параметры для оптимальной работы системы.

Контроллеры скорости двигателя с самодиагностикой могут обнаруживать проблемы в системе и сообщать о проблеме оператору или системе управления.

Конструкция электромобиля используется для управления электродвигателями промышленных, рекреационных или других электромобилей. Многие из них включают в себя специальные функции, такие как выходной сигнал заднего хода, сигнал для спидометров и тахометров.

Приложения

Многоосевые контроллеры могут управлять несколькими и/или контролировать несколько независимых осей движения.

Роботизированные контроллеры движения используют цифровое аппаратное и программное обеспечение управления движением для скоординированного многоосевого управления промышленными роботами и робототехническими системами.

Микроконтроллеры — это компьютерные системы на кристалле, в которых требуется манипулирование большими объемами цифровых данных в режиме реального времени для их улучшения или модификации. Они используются для быстрого управления движением с высоким разрешением, а для программирования чипа DSP используется специальное программирующее оборудование.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) также известна как скаляр управления V/F. Привод с ШИМ преобразует напряжение и частоту переменного тока в постоянный, а затем использует PMW для имитации синусоиды. Приводы PMW не подходят для создания высокого крутящего момента при низких скоростях, поскольку крутящий момент и скорость регулируются косвенно.

Цифровые сигнальные процессоры (DSP) — это микропроцессоры, которые используют данные в реальном времени, такие как аудио, видео, температура, давление или положение, и математически обрабатывают цифровые данные для их улучшения или модификации.Они используются для быстрого управления движением с высоким разрешением, а для программирования чипа DSP используется специальное программирующее оборудование.

Преобразователи частоты используются в промышленных двигателях для контроля и регулировки скорости.

Ссылки

Регуляторы скорости

РУКОВОДСТВО ПО ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКЕ СИГНАЛОВ ДЛЯ НАЧИНАЮЩИХ

Кредиты изображений:

Аметек | Бодин Электрический


Прочтите мнение пользователей о контроллерах скорости двигателя

Как работает электронный регулятор скорости бесколлекторного двигателя постоянного тока? И что нужно учитывать при выборе подходящего?

Существует несколько методов управления скоростью вращения бесщеточного двигателя постоянного тока (BLDC) в зависимости от решаемых проблем.Проблемы управления скоростью двигателя BLDC различаются в зависимости от конкретного применения. В этой статье обсуждается, как регуляторы скорости для бесщеточных двигателей постоянного тока регулируют скорость вращения, их типичные методы, преимущества и основные области применения.

Основы управления скоростью бесщеточного двигателя постоянного тока

В бесщеточном двигателе постоянного тока соотношение между приложенным напряжением и крутящим моментом нагрузки определяет скорость вращения. Это означает, что при использовании двигателя вы можете управлять скоростью вращения двигателя, изменяя приложенное напряжение.

Каждый бесщеточный двигатель постоянного тока имеет цепь привода для вращения двигателя, а скорость бесщеточного двигателя постоянного тока изменяется путем управления цепью привода.

Управление напряжением с обратной связью является типичным методом управления скоростью двигателей постоянного тока

Метод управления напряжением широко используется для управления скоростью двигателей постоянного тока.

Схематически управление напряжением двигателя постоянного тока состоит из схемы привода двигателя, контроллера и датчика скорости. Сигнал от датчика скорости возвращается к контроллеру для управления скоростью двигателя на уровне заданной (опорной) скорости или близкой к ней.

Принципиальная схема управления скоростью двигателя постоянного тока с помощью управления напряжением

Два типа управления напряжением привода двигателей постоянного тока

Существует несколько методов изменения напряжения привода двигателя постоянного тока — PWM и PAM.

Метод ШИМ

PWM расшифровывается как широтно-импульсная модуляция. Этот метод подает напряжение на двигатель постоянного тока в виде импульсов. Путем модуляции ширины импульса (величины нагрузки) изменяется напряжение (среднее напряжение), управляющее двигателем.

PWM реализован с относительно простой конфигурацией схемы и обычно используется в двигателях постоянного тока.

Метод PAM

PAM расшифровывается как импульсно-амплитудная модуляция. Этот метод изменяет напряжение, подаваемое на двигатель, путем модуляции уровня напряжения импульсов.

Метод PAM имеет более сложную конфигурацию схемы, чем метод PWM. Он часто используется в двигателях постоянного тока большого размера, которые приводятся в действие высоковольтными двигателями или двигателями постоянного тока со скоростью 100 000 об/мин или выше, чтобы повысить эффективность этих двигателей.

Проблемы, о которых следует помнить при выполнении управления скоростью двигателей постоянного тока

Проблема при проектировании устройства или продукта с двигателем постоянного тока заключается в том, насколько близко вы можете достичь и поддерживать заданную скорость во время работы устройства или продукта.

Вот примеры проблем с регулированием скорости двигателей постоянного тока.

Изменения момента нагрузки

Момент нагрузки изменяется при изменении состояния нагрузки или внешних/внутренних условий (температура, влажность, старение двигателя).Эти изменения повлияют на фактическую скорость двигателя.

Остаточное отклонение

Остаточное отклонение — это разница между заданной скоростью и фактической скоростью, которая может возникнуть, даже если скорость постоянно контролируется.

Это становится проблемой, когда требуется высокая точность скорости.

Отзывчивость (латентность)

Момент инерции двигателя вызывает разность фаз, при которой скорость вращения реагирует на крутящий момент привода с задержкой.Когда вы увеличиваете входное напряжение, чтобы получить более высокую скорость вращения, скорость изменяется с задержкой из-за этой характеристики.

Это становится проблемой, когда фактическая скорость должна быстрее достичь заданной скорости.

Высокоточные методы управления для решения проблем управления скоростью двигателей постоянного тока

Ниже приведены методы более точного контроля напряжения, их преимущества, рекомендации и области применения. Какой метод применить, зависит от проблемы, которую вы должны решить.

Аппаратное управление скоростью

Аппаратное управление скоростью двигателей постоянного тока реализовано в конфигурации схемы с использованием ИС и использует два типа обратной связи: обратную связь по скорости и обратную связь по фазе.

Обратная связь по скорости применяет сервопривод FG или дискриминатор скорости. Оба выполняют управление с обратной связью, вычисляя разницу между скоростью, измеренной датчиком, и заданной скоростью.

PLL — это типичный метод управления фазовой обратной связью. PLL расшифровывается как Phase Locked Loop.Он определяет приложенное напряжение путем оценки разности фаз между импульсным сигналом положения, обнаруженным датчиком, и импульсным сигналом целевого положения.

Причина, по которой аппаратное управление использует как обратную связь по скорости, так и обратную связь по фазе, заключается в том, что остаточное отклонение все еще слишком велико при использовании только обратной связи по скорости. Поэтому фазовая обратная связь включена для уменьшения остаточного отклонения.

Сигналы обратной связи по скорости/фазе преобразуются в аналоговое напряжение с помощью контурного фильтра, и напряжение подается на двигатель методом ШИМ или PAM.Контурный фильтр также отвечает за определение характеристик управления, а характеристики регулируются аппаратными компонентами, составляющими схему фильтра, такими как резисторы и конденсаторы. Таким образом, характеристики управления являются фиксированными и должны быть заранее правильно отрегулированы для продукта, в котором используется двигатель.

Этот метод управления можно использовать только в приложениях, где регулируемая переменная задана заранее. Поскольку этот метод можно реализовать при относительно низких затратах, он используется в большинстве продуктов на рынке, которые не регулируют регулируемую переменную индивидуально.

Приложения
Устройства, работающие с постоянной скоростью, такие как копировальные аппараты и т. д.

Блок-схема управления PLL с сервоприводом FG или дискриминатором скорости

Управление скоростью с помощью программного обеспечения

При программном управлении скоростью контроллер, сконфигурированный с микрокомпьютером, выполняет ПИД-регулирование. ПИД — это аббревиатура от «Пропорциональный, интегральный и дифференциальный». Он возвращает три управляющих элемента — разницу между фактической скоростью и заданной скоростью, ее интеграл и дифференциал.Интеграл соответствует разности положений (разнице фаз) и играет роль в уменьшении остаточного отклонения. Дифференциал соответствует разнице ускорений и работает на улучшение реакции. Использование микрокомпьютера означает, что характеристики управления являются переменными. Поэтому вы можете настроить их на каждом отдельном устройстве, использующем двигатель.

Двигатель с этим методом стоит относительно дорого, поскольку в нем используется микрокомпьютер. Однако в последние годы стали широко доступны недорогие микрокомпьютеры, и многие двигатели используют этот метод.

Приложения
Устройства, требующие дополнительной настройки параметров. Роботы и др.

Блок-схема ПИД-регулятора

Выберите бесщеточный двигатель постоянного тока, который имеет методы управления скоростью, подходящие для вашей проблемы и области применения

Как уже говорилось, существует множество методов управления скоростью бесщеточных двигателей постоянного тока. Выберите двигатель с соответствующими методами управления скоростью, учитывая требования к скорости (максимальная/минимальная, изменения, точность и т. д.).), нагрузки, условия окружающей среды и стоимость двигателя.

Произошла ошибка

Пожалуйста, повторите попытку позже или снова посетите нашу домашнюю страницу.
Bitte versuchen Sie es später oder schauen Sie ob die Homepage funktioniert.

Ошибка: E1020

Австралия Электронная почта

maxon motor Australia Pty Ltd

Блок 1, 12-14 Бомонт Роуд
Гора Куринг-Гай Новый Южный Уэльс 2080
Австралия

Бенилюкс Электронная почта

максон мотор бенилюкс б.V.

Josink Kolkweg 38
7545 PR Enschede
Netherlands

China E-Mail

maxon motor (Suzhou) Co., Ltd

江兴东路1128号1号楼5楼
215200 江苏吴江
中国

Germany E-Mail

maxon motor gmbh

Truderinger Str. 210
81825 München
Deutschland

India E-Mail

maxon precision motor India Pvt.Ltd.

Niran Arcade, No. 563/564
New BEL Road,
RMV 2nd Stage
Bangalore – 560 094
India

Italy E-Mail

maxon motor italia S.r.l.

Società Unipersonale
Via Sirtori 35
20017 Rho MI
Italia

Japan E-Mail

マクソンジャパン株式会社

東京都新宿区新宿 5-1-15
〒 160-0022
日本

Korea E-Mail

㈜맥슨모터코리아

서울시 서초구
반포대로 14길 27, 한국 137-876

Portugal E-Mail

maxon motor ibérica s.а

C/ Polo Norte № 9
28850 Торрехон-де-Ардос
Испания

Швейцария Электронная почта

мотор maxon ag

Брюнигштрассе 220
Постфач 263
6072 Заксельн
Швейцария

Испания Электронная почта

maxon motor ibérica s.a. Испания (Барселона)

C/ Polo Norte № 9
28850 Торрехон-де-Ардос
Испания

Тайвань Электронная почта

мотор maxon Тайвань

8ф.-8 №16, переулок 609 сек. 5
сек. 5, Чунсинь роад.
Санчунский р-н.
Нью-Тайбэй Сити 241
Номер

Великобритания, Ирландия Электронная почта

Maxon Motor UK Ltd

Дом Максона, Хогвуд-лейн
Финчемпстед
Беркшир, RG40 4QW
Соединенное Королевство

США (восточное побережье) Электронная почта

Maxon Precision Motors, Inc.

125 Девер Драйв
Тонтон, Массачусетс 02780
США

США (Западное побережье) Электронная почта

Maxon Precision Motors, Inc.

1065 бульвар Ист-Хиллсдейл,
Люкс 210
Фостер-Сити, Калифорния 94404
США

Франция Электронная почта

максон Франция

201 – 715 рю дю Ша Ботте
ZAC des Malettes
01700 Beynost
Франция

Управление скоростью – основы, определение, функции

В современном обществе повсеместно встречается регулирование скорости электродвигателей.В список регуляторов скорости входит широкий спектр приборов, начиная от бытовых электроприборов, используемых в саду и гараже, и заканчивая крупными промышленными установками с конвейерными лентами, насосами и станками. Мы быстро увидим, насколько необходим и важен этот тип управления скоростью для различных машин. Развитое общество уже не может обходиться без эффективного способа контроля скорости.

Что такое контроль скорости и что он делает?

Но какой цели служит электронный регулятор скорости? Он используется для воздействия на скорость вращения двигателей и механизмов.Это напрямую влияет на работу машины и имеет решающее значение для качества и результата работы. При сверлении необходимо выбирать разные скорости вращения для разных материалов и для разных размеров сверла, а в насосных установках должны различаться пропускные способности, а конвейерная лента должна иметь возможность адаптировать свою скорость к рабочему процессу. Но даже двигатель вентилятора в промышленном цеху должен изменять свою скорость вращения, и он должен быть адаптирован к изменению пропускной способности в соответствии с потребностями цеха.Здесь вступает в действие электронная регулировка скорости. Но это лишь небольшой пример, взятый из широкого спектра приложений для управления скоростью в электродвигателях и машинах. Они также используются почти во всех других аспектах повседневной жизни.

Оптимальное регулирование скорости с преобразователями частоты

Поскольку регуляторы скорости являются эффективными и экономичными альтернативами с точки зрения энергопотребления, они широко используются при разработке так называемых преобразователей частоты. Эти устройства контролируют скорость двигателя, напрямую изменяя частоту или амплитуду.При использовании системы для этой цели тепловые потери практически отсутствуют, а регулирование скорости обеспечивает множество программ, позволяющих управлять машинами. Это очень важно при пуске и обкатке больших электродвигателей, так как в этих случаях возникают наибольшие нагрузки на двигатель и блок питания. Кроме того, интеллектуальное управление скоростью во много раз снижает затраты на техническое и сервисное обслуживание установки, что значительно экономит время и деньги.

« Назад

Направляющая двигателя переменного тока

Что такое двигатель переменного тока?

Двигатель переменного тока представляет собой электродвигатель, который преобразует переменный ток (переменный ток) в механическую энергию.Эта механическая энергия создается за счет силы, создаваемой вращающимися магнитными полями, создаваемыми переменным током, протекающим через катушки двигателя.

Как работает двигатель переменного тока?

Трехфазный двигатель переменного тока

Двигатель переменного тока состоит из двух основных компонентов: статора и ротора. Статор — неподвижная часть двигателя, состоящая из нескольких тонких пластин, намотанных изолированным проводом, образующих сердечник.Статор состоит из пазов, которые удерживают проводники (обмотки), по которым течет ток. Эти проводники изолированы друг от друга, чтобы предотвратить короткое замыкание. Количество пазов и обмоток рассчитано на определенное количество полюсов; чем меньше количество полюсов, тем выше номинальная скорость. Скорость двигателя переменного тока определяется как об/мин = 120*F/P, где F — частота (Гц) напряжения питания, а P — число полюсов.

Ротор соединен с валом двигателя.Наиболее распространенным типом ротора, используемого в двигателе переменного тока, является ротор с короткозамкнутым ротором, названный в честь его сходства с колесами для упражнений на грызунах. Ротор уравновешен подшипниками на корпусе двигателя, который окружает статор. Как правило, корпус двигателя представляет собой стальной радиатор, который снижает тепловыделение в многослойных обмотках и защищает обмотки и ротор от повреждения.

Типы двигателей переменного тока

Существует два основных типа двигателей переменного тока:

Асинхронный двигатель переменного тока

Основная работа асинхронного двигателя переменного тока (иногда называемого асинхронным двигателем) основана на принципах магнетизма.Типичный двигатель переменного тока содержит катушку с проволокой и два фиксированных магнита, окружающих вал. Когда электрический (переменный) заряд подается на катушку с проводом, она становится электромагнитом, генерирующим магнитное поле. Когда на обмотку статора подается электрическая энергия, от протекающего тока индуцируется магнитный поток.

В асинхронных двигателях переменного тока ток подается только на статор. Ротор асинхронного двигателя переменного тока предназначен для короткого замыкания катушки в статоре, что индуцирует другой магнитный поток в роторе.Поток в роторе всегда будет иметь задержку относительно потока в статоре, но будет вращаться относительно магнитного поля. Это вызывает приложение крутящего момента к валу и заставляет вал вращаться. Разница между скоростями вращения ротора и магнитным полем статора называется скольжением .

Синхронный двигатель переменного тока

Синхронные двигатели переменного тока не зависят от этого наведенного магнитного потока в роторе и статоре для работы.Вместо этого синхронные двигатели переменного тока имеют магниты в статоре, которые создают вращающееся магнитное поле. В синхронном двигателе ток подается на ротор, который также имеет магнитное поле, обычно создаваемое постоянным магнитом. Вращение вызвано взаимодействием магнитного поля статора с магнитным полем ротора.

В отличие от асинхронного двигателя, ротор синхронного двигателя будет вращаться без запаздывания или временной задержки. Они называются синхронными, потому что в установившемся режиме скорость вращения ротора равна скорости вращения магнитного поля в статоре.Вращение ротора синхронизировано с частотой сети.

Статору требуется трехфазное питание (обычно подаваемое от частотно-регулируемого привода) для всех трех фаз статора. Синхронные двигатели имеют преимущество перед однофазными асинхронными двигателями – у синхронных двигателей можно выбирать направление пуска.

Срок службы двигателя переменного тока и необходимое обслуживание

Электродвигатели переменного тока Anaheim Automation имеют типичный срок службы около 10 000 часов работы при условии, что двигатели работают в надлежащих условиях и в соответствии со спецификациями продукта.Срок службы двигателя переменного тока зависит от производителя и эксплуатации.

Профилактическое обслуживание является ключом к долговечности системы электродвигателя переменного тока. Следует проводить плановые проверки. Во время проверок проверяйте двигатель переменного тока на наличие грязи и коррозии. Грязь и мусор могут засорить воздушные каналы и уменьшить поток воздуха, что в конечном итоге сократит срок службы изоляции и может привести к отказу двигателя. Когда мусор не виден явно, проверьте, чтобы поток воздуха был сильным и устойчивым.Слабый или прерывистый поток воздуха потенциально может указывать на засорение. Во влажных, влажных или мокрых средах проверьте клеммы в распределительной коробке на наличие коррозии и при необходимости отремонтируйте. Прислушайтесь к чрезмерному шуму или вибрации и почувствуйте чрезмерный нагрев. Это может указывать на необходимость дополнительной смазки подшипников.

Примечание. Будьте осторожны при смазывании подшипников, так как чрезмерное смазывание может привести к закупорке потока воздуха грязью и маслом. Обязательно найдите и удалите источник тепла для двигателя, чтобы избежать отказа системы.

Сколько стоят двигатели переменного тока?

Двигатели переменного тока могут быть достаточно экономичным решением для ваших требований. Конструкционные материалы и конструкция двигателя делают системы двигателей переменного тока доступным решением. Поскольку в двигателях переменного тока не используются щетки, стоимость двигателя ниже, а техническое обслуживание двигателя значительно сокращается. Однофазные двигатели переменного тока не обязательно требуют драйвера для работы, что позволяет пользователю сэкономить на первоначальных затратах на настройку.

Как выбрать двигатель переменного тока

Чтобы выбрать подходящий двигатель переменного тока для вашего приложения, вам необходимо определить основные характеристики. Рассчитайте требуемый момент нагрузки и рабочую скорость. Помните, что асинхронные и реверсивные двигатели нельзя регулировать; им нужен редуктор. Если это требуется, выберите соответствующее передаточное число. Затем определите частоту и напряжение питания двигателя. Как правило, трехфазный двигатель переменного тока используется в приложениях для преобразования высокой мощности, тогда как однофазный двигатель переменного тока используется в проектах преобразования малой мощности.

Формулы двигателей переменного тока

Подключение электродвигателя переменного тока

Следующая информация предназначена в качестве общего руководства по подключению линейки двигателей переменного тока Anaheim Automation. Имейте в виду, что при прокладке силовой и сигнальной проводки к машине или системе шум, излучаемый близлежащими реле, трансформаторами и другими электронными устройствами, может наводиться на сигналы двигателя переменного тока и энкодера, входные/выходные коммуникации и другие чувствительные устройства низкого напряжения. сигналы, которые могут привести к системным сбоям.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Во избежание поражения электрическим током выполните монтаж и подключение электродвигателя переменного тока до подачи питания. После подачи питания на соединительные клеммы может поступать напряжение. Опасные напряжения могут привести к травмам или смерти, если они присутствуют в системе электродвигателя переменного тока. Будьте очень осторожны при обращении, подключении, тестировании и регулировке во время установки, настройки, настройки и эксплуатации. Не делайте резких регулировок или изменений параметров системы двигателя переменного тока, поскольку это может вызвать механическую вибрацию и привести к отказу и/или потере мощности.После подключения системы электродвигателя переменного тока не запускайте систему путем прямого включения/выключения источника питания. Частое включение/выключение питания приведет к ускоренному износу и старению компонентов системы, что сократит срок службы системы двигателя переменного тока.

Строго соблюдайте следующие правила при подключении электродвигателя переменного тока:
  • Следуйте электрической схеме для каждого двигателя переменного тока и/или контроллера.
  • Прокладывайте силовые кабели высокого напряжения отдельно от силовых кабелей низкого напряжения.
  • Отделите входную силовую проводку и кабели питания двигателя переменного тока от проводки управления и кабелей обратной связи двигателя. Сохраняйте это разделение по всей длине провода.
  • Используйте экранированный кабель для силовой проводки и обеспечьте заземление зажима на 360 градусов к стене корпуса. Оставьте место на вспомогательной панели для изгибов проводов.
  • Сделайте все кабельные маршруты как можно короче.
  • Обеспечьте достаточный приток воздуха.
  • Держите окружающую среду как можно более чистой.

Монтаж двигателя переменного тока

Следующая информация предназначена в качестве общего руководства по установке и монтажу системы двигателя переменного тока:

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. В системе электродвигателя переменного тока могут присутствовать опасные напряжения, способные привести к травмам или смерти. Будьте предельно осторожны при обращении, тестировании и регулировке во время установки, настройки и эксплуатации.

Очень важно учитывать проводку двигателя переменного тока при установке и монтаже.Любая субпанель, устанавливаемая внутри корпуса для монтажа компонентов системы, должна представлять собой ровную, жесткую поверхность, не подверженную ударам, вибрации, влаге, маслу, парам или пыли. Помните, что двигатель переменного тока во время работы выделяет тепло; поэтому при проектировании компоновки системы следует учитывать рассеивание тепла. Размер корпуса должен быть таким, чтобы не превышалась максимальная номинальная температура окружающей среды. Рекомендуется устанавливать двигатель переменного тока так, чтобы обеспечить достаточный поток воздуха. Двигатель переменного тока должен быть установлен устойчиво и надежно закреплен.

ПРИМЕЧАНИЕ. Расстояние между двигателем переменного тока и любыми другими устройствами должно быть не менее 10 мм.

Чтобы соответствовать требованиям UL и CE, двигатель переменного тока должен быть заземлен в заземленном токопроводящем корпусе, обеспечивающем защиту в соответствии со стандартом EN 60529 (IEC 529) до IP55, чтобы он был недоступен для оператора или неквалифицированного человека. Как и любую движущуюся часть системы, двигатель переменного тока следует держать вне досягаемости оператора.Корпус NEMA 4X превосходит эти требования, обеспечивая защиту до IP66. Чтобы улучшить сцепление между силовой шиной и субпанелью, изготовьте субпанель из оцинкованной (неокрашиваемой) стали. Кроме того, настоятельно рекомендуется, чтобы двигатель переменного тока был защищен от электромагнитных помех. Шум от сигнальных проводов может вызвать механическую вибрацию и неисправности.

Вопросы окружающей среды для двигателя переменного тока

Следующие соображения по охране окружающей среды и безопасности должны соблюдаться на всех этапах эксплуатации, обслуживания и ремонта системы двигателя переменного тока.Несоблюдение этих мер предосторожности нарушает стандарты безопасности проектирования, изготовления и предполагаемого использования двигателя переменного тока. Обратите внимание, что даже хорошо сконструированная система двигателей переменного тока при неправильной эксплуатации и установке может быть опасной. Пользователь должен соблюдать меры предосторожности в отношении нагрузки и условий эксплуатации. Клиент несет полную ответственность за правильный выбор, установку и эксплуатацию двигателя переменного тока и/или регулятора скорости.

Атмосфера, в которой используется двигатель переменного тока, должна соответствовать общепринятым правилам обращения с электрическим/электронным оборудованием.Не эксплуатируйте двигатель переменного тока в присутствии легковоспламеняющихся газов, пыли, масла, пара или влаги. При использовании на открытом воздухе двигатель переменного тока должен быть защищен от непогоды соответствующим кожухом, но при этом должен обеспечиваться достаточный поток воздуха и охлаждение. Влага может привести к поражению электрическим током и/или поломке системы. Следует уделить должное внимание тому, чтобы избежать попадания жидкостей и паров любого рода в рабочую среду. Свяжитесь с заводом-изготовителем, если для вашего приложения требуются определенные рейтинги IP.Устанавливайте двигатель переменного тока в месте, где нет конденсата, электрических помех, вибрации и ударов.

Кроме того, предпочтительнее работать с двигателем переменного тока в нестатической защитной среде. Открытые схемы всегда должны быть должным образом ограждены и/или закрыты, чтобы предотвратить несанкционированный контакт человека с цепями под напряжением. Во время подачи питания нельзя выполнять никаких работ.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ подключать и отключать питание при включенном питании.Подождите не менее 5 минут перед выполнением работ по проверке системы двигателя переменного тока после отключения питания, поскольку даже после отключения питания в конденсаторах внутренней цепи системы двигателя переменного тока может оставаться остаточная электрическая энергия.

Планируйте установку двигателя переменного тока в системе, свободной от мусора, такого как металлические частицы от резки, сверления, нарезания резьбы и сварки, или любые другие посторонние материалы, которые могут соприкасаться с схемой системы.Если не предотвратить попадание мусора в систему электродвигателя переменного тока, это может привести к повреждению и/или поражению электрическим током.

Обратная связь двигателя переменного тока

Двигатели переменного тока имеют два варианта управления с обратной связью. Этими опциями являются либо резольвер двигателя переменного тока, либо энкодер двигателя переменного тока. И резольвер двигателя переменного тока, и энкодер двигателя переменного тока могут определять направление, скорость и положение выходного вала. Хотя резольвер двигателя переменного тока и энкодер двигателя переменного тока предлагают одно и то же решение для различных приложений, они имеют важные отличия.

Двигатели переменного тока имеют два варианта управления с обратной связью. Этими опциями являются либо резольвер двигателя переменного тока, либо энкодер двигателя переменного тока. И резольвер двигателя переменного тока, и энкодер двигателя переменного тока могут определять направление, скорость и положение выходного вала. Хотя резольвер двигателя переменного тока и энкодер двигателя переменного тока предлагают одно и то же решение для различных приложений, они имеют важные отличия.

В оптическом энкодере двигателя переменного тока используется заслонка, которая вращается, чтобы разрушить луч света, пересекающий воздушный зазор между источником света и фотодетектором.Вращение затвора со временем приводит к износу энкодера. Этот износ снижает долговечность и надежность оптического энкодера.

Тип приложения будет определять, что предпочтительнее: преобразователь или кодировщик. Энкодеры двигателей переменного тока проще в реализации и более точны, поэтому им следует отдавать предпочтение в любом приложении. Преобразователь следует выбирать только в том случае, если этого требует среда, в которой будет использоваться система.

Что такое контроллер двигателя переменного тока?

Контроллер переменного тока (иногда называемый «драйвером») — это устройство, которое управляет скоростью вращения двигателя переменного тока.Двигатель переменного тока получает мощность, которая в конечном итоге преобразуется контроллером переменного тока в регулируемую частоту. Этот регулируемый выход позволяет точно контролировать скорость двигателя.

Компоненты регулятора скорости переменного тока

Как правило, контроллер переменного тока состоит из трех основных частей: выпрямителя, инвертора и звена постоянного тока для их соединения. Выпрямитель преобразует входной переменный ток в постоянный (постоянный ток), а инвертор переключает постоянное напряжение на выходное переменное напряжение регулируемой частоты.Инвертор также можно использовать для управления потоком выходного тока, если это необходимо. И выпрямитель, и инвертор управляются набором элементов управления для выработки определенного количества переменного напряжения и частоты, чтобы соответствовать системе двигателя переменного тока в данный момент времени.

Что такое частотно-регулируемый привод?

Преобразователи частоты — это приводы с регулируемой скоростью, используемые для управления скоростью двигателя переменного тока. Чтобы контролировать скорость вращения двигателя, ЧРП регулирует частоту подаваемой на него электроэнергии.Добавление частотно-регулируемого привода к приложению позволяет регулировать скорость двигателя в соответствии с нагрузкой двигателя, что в конечном итоге позволяет экономить энергию системы. Подходящий для множества приложений, частотно-регулируемый привод может использоваться для управления системами вентиляции, насосами, конвейерами, приводами станков и т. д.

Преимущества частотно-регулируемого привода:
  • Температура процесса может регулироваться без отдельного контроллера
  • Низкие эксплуатационные расходы
  • Увеличенный срок службы двигателя переменного тока и других компонентов системы
  • Снижение эксплуатационных расходов
  • Оборудование в системе, которое не может выдерживать чрезмерный крутящий момент, защищено

Как работает частотно-регулируемый привод?

Когда напряжение подается на двигатель переменного тока, оно сначала ускоряет нагрузку и снижает крутящий момент, сохраняя особенно высокий ток до тех пор, пока двигатель не достигнет полной скорости.ЧРП устраняет чрезмерный ток, контролируемо увеличивая напряжение и частоту при запуске двигателя. Это позволяет двигателю переменного тока генерировать до 150 % номинального крутящего момента, который потенциально может быть создан с момента запуска до полной скорости без потери энергии.

VFD преобразует мощность через три разных этапа. Сначала мощность переменного тока преобразуется в мощность постоянного тока, после чего включаются и выключаются силовые транзисторы, вызывая форму волны напряжения с желаемой частотой.Этот сигнал затем регулирует выходное напряжение в соответствии с предпочтительным заданным значением.

Компоненты системы ЧРП

Как правило, система VFD включает в себя двигатель переменного тока, контроллер и интерфейс оператора. Трехфазный асинхронный двигатель переменного тока чаще всего используется с ЧРП, поскольку он предлагает универсальность и экономичность по сравнению с однофазным или синхронным двигателем. Хотя они могут быть выгодны в некоторых обстоятельствах, в системах ЧРП чаще используются двигатели, предназначенные для работы с фиксированной скоростью.

Интерфейсы оператора VFD позволяют пользователю регулировать рабочую скорость, а также запускать и останавливать двигатель. (Одним из примеров интерфейса оператора является HMI.) С помощью интерфейса оператора пользователь может переключаться между автоматическим управлением и ручной регулировкой скорости.

Типы частотно-регулируемых приводов

Существует три распространенных частотно-регулируемых привода, которые имеют как преимущества, так и недостатки в зависимости от области применения, для которой они используются.Три распространенные конструкции частотно-регулируемого привода включают в себя: инвертор источника тока (CSI), инвертор источника напряжения (VSI) и широтно-импульсную модуляцию (PWM). Каждый частотно-регулируемый привод состоит из преобразователя, промежуточного контура и инвертора, но конструкция каждого компонента зависит от модели и производителя. Хотя секции каждого частотно-регулируемого привода аналогичны, они требуют изменения схемы для подачи частоты и напряжения на двигатель.

Инвертор источника тока (CSI)

Инвертор источника тока (CSI) — это тип частотно-регулируемого привода, который преобразует входящее напряжение переменного тока и изменяет частоту и напряжение, подаваемое на асинхронный двигатель переменного тока.Общая конфигурация этого типа частотно-регулируемого привода аналогична конфигурации других частотно-регулируемых приводов, поскольку он состоит из преобразователя, звена постоянного тока и инвертора. Преобразовательная часть CSI использует выпрямители с кремниевым управлением (SCR), тиристоры с коммутацией затвора (GCT) или симметричные тиристоры с коммутацией затвора (SGCT) для преобразования входящего переменного напряжения в переменное постоянное напряжение.

Чтобы поддерживать правильное отношение напряжения к частоте (Вольт/Герц), напряжение должно регулироваться правильной последовательностью тиристоров.В звене постоянного тока для этого типа частотно-регулируемого привода используется индуктор для регулирования пульсаций тока и накопления энергии, используемой двигателем. Инвертор, который отвечает за преобразование постоянного напряжения обратно в переменный синусоидальный сигнал, состоит из SCRS, тиристоров с запирающим затвором (GTO) или симметричных тиристоров с коммутацией затвора (SGCT).

Эти тиристоры ведут себя как переключатели, которые включаются и выключаются для создания выходного сигнала широтно-импульсной модуляции (ШИМ), который регулирует частоту и напряжение двигателя.Преобразователи частоты CSI регулируют ток и требуют для работы большого внутреннего индуктора и нагрузки двигателя.

Важное замечание о частотно-регулируемых приводах CSI — для них требуются входные и выходные фильтры из-за высоких гармоник на входе мощности и низкого коэффициента мощности. Чтобы обойти эту проблему, многие производители внедряют либо входные трансформаторы, либо реакторы, а также фильтры гармоник в точке общего соединения (пользовательская электрическая система, подключенная к приводу), чтобы уменьшить влияние гармоник на систему привода.

Из распространенных приводных систем VFD CSI VFD являются единственным типом, который имеет возможность рекуперации энергии. Рекуперативная мощность означает, что энергия возвращается от двигателя к источнику питания и поглощается.

Преимущества ЧРП типа CSI
  • Возможность рекуперации энергии
  • Простая схема
  • Надежность (операция ограничения тока)
  • Чистая форма кривой тока
Недостатки ЧРП типа CSI
  • Заклинивание двигателя, когда выход ШИМ ниже 6 Гц
  • Используемый индуктор большой и дорогой
  • Генерация гармоник большой мощности отправлена ​​обратно в источник питания
  • В зависимости от нагрузки двигателя
  • Низкий коэффициент входной мощности
Инвертор источника напряжения (VSI)

Секция преобразователя VSI аналогична секции преобразователя CSI в том, что входящее напряжение переменного тока преобразуется в напряжение постоянного тока.Отличие от секции преобразователя CSI и VSI заключается в том, что VSI использует диодный мостовой выпрямитель для преобразования напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока. В звене постоянного тока VSI используются конденсаторы для сглаживания пульсаций напряжения постоянного тока, а также для накопления энергии для системы привода. Секция инвертора состоит из биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT), тиристоров с изолированным затвором (IGCT) или транзисторов с инжекторным затвором (IEGT). Эти транзисторы или тиристоры ведут себя как переключатели, которые включаются и выключаются для создания выходного сигнала широтно-импульсной модуляции (ШИМ), который регулирует частоту и напряжение двигателя.

Преимущества VSI типа VFD
  • Простая схема
  • Может использоваться в приложениях, требующих нескольких двигателей
  • Не зависит от нагрузки
Недостатки VSI типа VFD
  • Генерация гармоник большой мощности в источнике питания
  • Двигатель зависает, когда выход ШИМ ниже 6 Гц
  • Нерегенеративный режим
  • Низкий коэффициент мощности
Широтно-импульсная модуляция (ШИМ)

Преобразователь частоты с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) является одним из наиболее часто используемых контроллеров, и было доказано, что он хорошо работает с двигателями мощностью от 1/2 л.с. до 500 л.с.Большинство частотно-регулируемых приводов ШИМ рассчитаны на 230 В или 460 В, 3-фазную работу и обеспечивают выходные частоты в диапазоне 2-400 Гц.

Как и VSI VFD, PWM VFD использует диодный мостовой выпрямитель для преобразования входного напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока. В звене постоянного тока используются большие конденсаторы для устранения пульсаций, возникающих после выпрямителя, и создается стабильное напряжение на шине постоянного тока.

В шестиступенчатом инверторном каскаде этого драйвера используются IGBT-транзисторы большой мощности, которые включаются и выключаются для регулирования частоты и напряжения двигателя.Эти транзисторы управляются микропроцессором или микросхемой двигателя, которая отслеживает различные параметры привода, чтобы обеспечить правильную последовательность. Это создает синусоидальный сигнал на выходе двигателя. Включение и выключение транзистора помогает создать синусоидальную волну на выходе — изменяя ширину импульса напряжения, вы получаете среднюю мощность, которая представляет собой напряжение, подаваемое на двигатель. Частота, подаваемая на двигатель, определяется количеством переходов с положительного на отрицательный в секунду.

Преимущество частотно-регулируемого привода ШИМ
  • Без зубчатого колеса
  • Эффективность от 92% до 96%
  • Отличный коэффициент входной мощности благодаря фиксированному напряжению шины постоянного тока
  • Низкая начальная стоимость
  • Может использоваться в приложениях, требующих нескольких двигателей
Недостатки ЧРП типа ШИМ
  • Нерегенеративный режим
  • Высокочастотное переключение может вызвать нагрев двигателя и пробой изоляции

Принадлежности для двигателей переменного тока

Существует широкий выбор аксессуаров для двигателей переменного тока, включая тормоза, разъемы и кабели.Дополнительную информацию см. на странице аксессуаров Anaheim Automation.

Наши моторные тормоза переменного тока работают от сети 24 В постоянного тока. Благодаря конструкции с низким напряжением эти тормоза идеально подходят для любых операций удержания, которые чувствительны к слабому аккумулятору, отключению питания или длинной проводке. Кабели двигателя переменного тока могут быть изготовлены на заказ с прилагаемым разъемом двигателя переменного тока в соответствии с заданными спецификациями. Кабели также можно приобрести в компании Anaheim Automation.

Двигатели переменного тока и бесщеточные двигатели постоянного тока

Преимущества двигателей переменного тока по сравнению с двигателями постоянного тока

Двигатели переменного тока обеспечивают исключительный пусковой крутящий момент, что делает их идеальными для приложений, требующих достаточного крутящего момента при запуске для перемещения заданной нагрузки.С другой стороны, бесщеточным двигателям постоянного тока часто требуется редуктор для достижения достаточного крутящего момента при запуске для успешного перемещения нагрузки. Дополнительные преимущества двигателей переменного тока включают в себя:

  • Низкая стоимость
  • Долгий срок службы
  • Высокоэффективный и надежный
  • Простой дизайн и конструкция
  • Экономичный регулятор скорости
  • Оптимизация пусковых характеристик двигателя
  • Меньшее техническое обслуживание, чем при управлении постоянным током

Недостатки двигателей переменного тока по сравнению с двигателями постоянного тока

Двигатели переменного тока рассчитаны на крутящий момент, а не на скорость.Приложения, требующие высоких скоростей, обычно лучше обслуживаются при выборе двигателя BLDC, поскольку они больше подходят для обеспечения крутящего момента на высоких скоростях. Бесщеточные двигатели также потребляют меньший ток и могут быть легко отрегулированы, чтобы обеспечить положение ротора, начальное направление и т. Д. Двигатели переменного тока также работают громко, имеют большие и тяжелые размеры и не так эффективны, как двигатели BLDC, когда речь идет о противо-ЭДС. Другие недостатки двигателя переменного тока включают:

  • Частота вызывает пробуксовку вращения (асинхронные двигатели переменного тока)
  • Требуется пусковой выключатель (асинхронные двигатели переменного тока)
  • Большое количество тепла и гармоник, генерируемых во время работы

Заключение

Двигатели переменного тока и бесконтактные двигатели постоянного тока подходят (иногда исключительно) для разных приложений.Чтобы определить, следует ли использовать тот или иной модуль в вашей системе, необходимо принять во внимание вышеупомянутые моменты, чтобы выбрать наиболее подходящий модуль. Чтобы узнать больше о бесщеточных двигателях постоянного тока, обратитесь к нашему Руководству по бесщеточным двигателям постоянного тока.

Применение двигателей переменного тока

Благодаря относительно низкой стоимости и долговечности двигатели переменного тока могут использоваться в ряде отраслей и приложений, таких как:

Товары народного потребления
  • Мешалки
  • Измельчители
  • Печи-вертелы
  • Электроинструмент
  • Дисководы
  • Стиральные машины
  • Аудиопроигрыватели
  • Вентиляторы
Промышленное применение
  • Водяные насосы
  • Мельницы
  • Токарные станки
  • Пилы
  • Штамповочные прессы/производители шасси
  • Воздуходувки
  • Конвейеры
  • Компрессоры

История двигателя переменного тока

Никола Тесла считал, что двигателям не нужны щетки для коммутации ротора, определив, что они могут индуцироваться вращающимся магнитным полем.Он определил использование переменного тока, который индуцировал вращающиеся магнитные поля. В 1888 году Тесла изобрел первый асинхронный двигатель переменного тока, вскоре после этого подав заявку на патент США № 416 194 и представив более надежный и эффективный двигатель, чем его аналог постоянного тока.

Однако управление скоростью переменного тока оказалось сложной задачей. В приложениях, где требовалось точное управление скоростью, двигатель постоянного тока стал предпочтительнее двигателя переменного тока из-за его эффективных и экономичных средств точного управления скоростью.Только в 1980-х годах управление скоростью переменного тока стало жизнеспособным конкурентом. Со временем технология привода переменного тока в конечном итоге превратилась в недорогого и надежного конкурента традиционному управлению постоянным током. Сегодня контроллер переменного тока способен управлять скоростью с полным крутящим моментом, достигаемым от 0 об/мин до максимальной номинальной скорости.

Двигатели переменного тока известны своей простой конструкцией, простотой использования, прочной конструкцией и экономичностью во многих различных областях применения.Достижения в области технологий позволили производителям развить идею Теслы и обеспечили большую гибкость в управлении скоростью асинхронного двигателя переменного тока. От простого управления фазой до более надежных замкнутых систем, использующих векторно-ориентированное управление полем, двигатель переменного тока значительно продвинулся вперед за последние сто двадцать лет.

Поиск и устранение неисправностей двигателя переменного тока

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ: Техническая помощь по линейке двигателей переменного тока, а также по всем продуктам, производимым или распространяемым Anaheim Automation, предоставляется бесплатно.Эта помощь предназначена для того, чтобы помочь клиенту выбрать продукты Anaheim Automation для конкретного применения. Во всех случаях определение пригодности продуктов для конкретной конструкции системы является исключительно обязанностью заказчика. Несмотря на то, что прилагаются все усилия, чтобы дать исчерпывающие рекомендации относительно линейки продуктов AC Motor, а также других продуктов для управления движением, а также предоставить точные технические данные и иллюстрации, такие рекомендации и документы предназначены только для справки и могут быть изменены без предварительного уведомления.

Следующие шаги могут быть предприняты для устранения неполадок в системе двигателя переменного тока и контроллера:

  • Шаг 1: Проверьте запах двигателя. При появлении запаха гари немедленно замените двигатель.
  • Шаг 2: Проверьте входное напряжение двигателя. Убедитесь, что провода не повреждены и подключен правильный источник питания.
  • Шаг 3: Прислушайтесь к громкой вибрации или скрипу.Такие шумы могут указывать на поврежденные или изношенные подшипники. Если возможно, смажьте подшипники, в противном случае полностью замените двигатель.
  • Шаг 4: Проверка на перегрев. Используйте сжатый воздух, чтобы очистить двигатель от мусора. Дайте двигателю остыть, затем перезапустите.
  • Шаг 5: Электродвигатели переменного тока, которые пытаются запуститься, но не работают, могут быть признаком неисправного пускового конденсатора. Проверьте наличие признаков утечки масла и замените конденсатор, если это так.
  • Шаг 6: Убедитесь, что приложение, в котором вращается двигатель, не заблокировано. Для этого отключите механизм и попробуйте запустить мотор самостоятельно.

ПРИМЕЧАНИЕ. Внесение изменений в любой продукт Anaheim Automation приведет к аннулированию гарантии. Если вам нужна помощь в устранении неполадок компонента Anaheim Automation или вы хотите запросить RMA, свяжитесь с нами, прежде чем вносить какие-либо изменения. Дополнительную информацию см. в наших Условиях и положениях, а также в разделе часто задаваемых вопросов о ремонте и возврате.

Глоссарий двигателей переменного тока

Двигатель переменного тока:
Электродвигатель, который приводится в действие переменным током, а не постоянным током.
Переменный ток:
Электрический заряд, который часто меняет направление (противоположный постоянному току, с зарядом только в одном направлении).
Центробежный переключатель:
Электрический переключатель, контролирующий скорость вращения вала за счет центробежной силы, создаваемой самим валом.
Передаточное число:
Коэффициент, при котором скорость двигателя уменьшается редуктором. Скорость на выходном валу равна передаточному числу, умноженному на скорость двигателя.
Инвертор:
Устройство, преобразующее постоянный ток в переменный. Реверс выпрямителя.
Асинхронный двигатель:
Может называться асинхронным двигателем; Тип двигателя переменного тока, в котором электромагнитная индукция подает питание на ротор.Скольжение необходимо для создания крутящего момента.
Скорость без нагрузки:
Обычно ниже синхронной скорости, это скорость, когда двигатель не несет нагрузки.
Номинальная скорость:
Скорость двигателя при номинальной выходной мощности. Как правило, самая востребованная скорость.
Выпрямитель:
Устройство, преобразующее переменный ток в постоянный в двигателе.Их можно использовать в качестве компонента источника питания или обнаруживать радиосигналы. Обычно выпрямители могут состоять из твердотельных диодов, ртутных дуговых вентилей или других материалов. Реверс инвертора.
Исправление:
Процесс преобразования переменного тока в постоянный с помощью выпрямителя внутри двигателя переменного тока.
Асинхронный двигатель с расщепленной фазой:
Двигатели, которые могут создавать больший пусковой момент за счет использования центробежного выключателя в сочетании со специальной пусковой обмоткой.
Опрокидывающий крутящий момент:
При определенном напряжении и частоте максимальный крутящий момент, с которым может работать двигатель. Превышение этого значения приведет к остановке двигателя.
Пусковой крутящий момент:
Крутящий момент, мгновенно создаваемый при запуске двигателя. Двигатель не будет работать, если нагрузка трения превышает крутящий момент.
Момент статического трения:
Например, когда двигатель останавливается тормозом, это выходной крутящий момент, необходимый для удержания нагрузки при остановке двигателя.
Синхронный двигатель:
В отличие от асинхронного двигателя, он может создавать крутящий момент на синхронной скорости без проскальзывания.
Синхронная скорость:
Указывает скорость в минуту, это внутренний коэффициент, определяемый количеством полюсов и частотой сети.
Преобразователь частоты:
Оборудование, используемое для управления частотой электроэнергии, подаваемой на двигатель переменного тока, для управления скоростью его вращения.

Нужна дополнительная информация о системах двигателей переменного тока?

Если у вас есть какие-либо вопросы о двигателях переменного тока, регуляторах скорости или частотно-регулируемых приводах, на которые нет ответов в этом руководстве, наши специалисты по применению готовы поделиться своим опытом.

0 comments on “Регуляторы скорости вращения электродвигателей: Регуляторы скорости вращения вентиляторов — Электротест

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.