Регулировка оборотов трехфазного двигателя: Доступ ограничен: проблема с IP

Содержание

Регулировка скорости вращения асинхронного электродвигателя 220в. Регулировка оборотов асинхронного двигателя

егулировка оборотов электродвигателя часто бывает необходима как в производственных, так и каких то бытовых целях. В первом случае для уменьшения или увеличения частоты вращения применяются промышленные регуляторы напряжения – . А с вопросом, как регулировать обороты электродвигателя в домашних условиях, попробуем разобраться подробнее.

Необходимо сразу сказать, что для разных типов однофазных и трехфазных электрических машин должны применяться разные регуляторы мощности. Т.е. для асинхронных машин применение тиристорных регуляторов, являющихся основными для изменения вращения коллекторных двигателей, недопустимо.

Лучший способ уменьшить обороты вашего устройства – не в регулировке частоты вращения самого движка, а посредством редуктора или ременной передачи. При этом сохранится самое главное – мощность устройства.

Немного теории об устройстве и области применения коллекторных электродвигателей

Электродвигатели этого типа могут быть постоянного или переменного тока, с последовательным, параллельным или смешанным возбуждением (для переменного тока применяется только первые два вида возбуждения).

Коллекторный электродвигатель состоит из ротора, статора, коллектора и щеток. Ток в цепи, проходящий через соединенные определенным образом обмотки статора и ротора, создает магнитное поле, заставляющее последний вращаться. Напряжение на ротор передается при помощи щеток из мягкого электропроводного материала, чаще всего это графит или медно-графитовая смесь. Если изменить направление тока в роторе или статоре, вал начнет вращаться в другую сторону, причем это всегда делается с выводами ротора, что бы не происходило перемагничивание сердечников.

При одновременном изменении подключения и ротора и статора реверсирования не произойдет. Существуют также трехфазные коллекторные электродвигатели, но это уже совсем другая история.

Электродвигатели постоянного тока с параллельным возбуждением

Обмотка возбуждения (статорная) в двигателе с параллельным возбуждением состоит из большого количества витков тонкого провода и включена параллельно ротору, сопротивление обмотки которого намного меньше.

Поэтому для уменьшения тока во время запуска электродвигателей мощностью более 1 Квт в цепь ротора включают пусковой реостат. Управление оборотами электродвигателя при такой схеме включения производится путем изменения тока только в цепи статора, т.к. способ понижения напряжения на клеммах очень не экономичен и требует применение регулятора большой мощности.

Если нагрузка мала, то при случайном обрыве обмотки статора при использовании такой схемы частота вращения превысит максимально допустимую и электродвигатель может пойти “вразнос”

Электродвигатели постоянного тока с последовательным возбуждением

Обмотка возбуждения такого электродвигателя имеет небольшое число витков толстого провода, и при ее последовательном включении в цепь якоря ток во всей цепи будет одинаков. Электродвигатели этого типа более выносливы при перегрузках и поэтому наиболее часто встречаются в бытовых устройствах.

Регулировка оборотов электродвигателя постоянного тока с последовательно включенной обмоткой статора может производиться двумя способами:
  1. Подключением параллельно статору регулировочного устройства, изменяющего магнитный поток. Однако этот способ довольно сложен в реализации и не применяется в бытовых устройствах.
  2. Регулирование (снижение) оборотов с помощью уменьшения напряжения. Этот способ применяется практически во всех электрических устройствах – бытовых приборах, инструменте и т.д.

Электродвигатели коллекторные переменного тока

Эти однофазные моторы имеют меньший КПД, чем двигатели постоянного тока, но из за простоты изготовления и схем управления нашли наиболее широкое применение в бытовой технике и электроинструменте. Их можно назвать “универсальными”, т.к. они способны работать как при переменном, так и при постоянном токе. Это обусловлено тем, что при включении в сеть переменного напряжение направление магнитного поля и тока будет изменяться в статоре и роторе одновременно, не вызывая изменения направления вращения. Реверс таких устройств осуществляется переполюсовкой концов ротора.

Для улучшения характеристик в мощных (промышленных) коллекторных электродвигателях переменного тока применяются дополнительные полюса и компенсационные обмотки. В двигателях бытовых устройств таких приспособлений нет.

Регуляторы оборотов электродвигателя

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

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

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.

Принцип работы однофазной асинхронной машины

В основе работы асинхронного двигателя лежит взаимодействие вращающегося магнитного поля статора и токов, наводимых им в роторе двигателя. При разности частоты вращения пульсирующих магнитных полей возникает вращающий момент. Именно этим принципом руководствуются при регулировании скорости вращения асинхронного двигателя с помощью .

Пусковая обмотка занимает в конструкции статора 1/3 пазов, на главную обмотку приходится 23 паза статора.

Ротор однофазного двигателя коротко замкнутый, помещенный в неподвижное магнитное поле статора, начинает вращаться.

Рис.№1 Схематический рисунок двигателя, демонстрирующий принцип работы однофазного асинхронного двигателя.

Основные виды однофазных электроприводов

Кондиционеры воздуха, холодильные компрессоры, электрические вентиляторы, обдувочные агрегаты, водяные, дренажные и фекальные насосы, моечные машины используют в своей конструкции асинхронный трехфазный двигатель.

Все типы частотников преобразуют переменное сетевое напряжение в постоянное напряжение. Служат для формирования однофазного напряжения с регулируемой частотой и заданной амплитудой для управления вращения асинхронных двигателей.

Управление скоростью вращения однофазных двигателей

Существует несколько способов регулирования скорости вращения однофазного двигателя.

  1. Управление скольжением двигателя или изменением напряжения. Способ актуален для агрегатов с вентиляторной нагрузкой, для него рекомендуется использовать двигатели с повышенной мощностью. Недостаток способа – нагрев обмоток двигателя.
  2. Ступенчатое регулирование скорости вращения двигателя с помощью автотрансформатора.

Рис.№2. Схема регулировки с помощью автотрансформатора.

Достоинства схемы – напряжение выхода имеет чистую синусоиду. Способность трансформатора к перегрузкам имеет большой запас по мощности.

Недостатки – автотрансформатор имеет большие габаритные размеры.

Использование тиристорного . Применяются тиристорные ключи, подключенные встречно-параллельно.

Рис. №3.Схема тиристорного регулирования однофазного асинхронного электродвигателя.

При использовании для регулирования скорости вращения однофазных асинхронных двигателей, чтобы избежать негативного влияния индукционной нагрузки производят модификацию схемы. Добавляют LRC-цепи для защиты силовых ключей, для корректировки волны напряжения используют конденсатор, минимальная мощность двигателя ограничивается, так гарантируется старт двигателя. Тиристор должен иметь ток выше тока электродвигателя.

Транзисторный регулятор напряжения

В схеме используется широтно-импульсная модуляция (ШИМ) с применением выходного каскада, построенного на использовании полевых или биполярных IGBT транзисторах.

Рис. №4. Схема использования ШИМ для регулирования однофазного асинхронного электродвигателя.

Частотное регулирование асинхронного однофазного электродвигателя считается основным способом регулирования , мощности, эффективности использования, скорости и показателей энергосбережения.

Рис. №5. Схема управления электродвигателем без исключения из конструкции конденсатора.

Частотный преобразователь: виды, принцип действия, схемы подключения

Разрешает своему владельцу снизить энергопотребление и автоматизировать процессы в управлении оборудованием и производством.

Основные компоненты : выпрямитель, конденсатор, IGBT-транзисторы, собранные в выходной каскад.

Благодаря способности управлением параметрами выходной частоты и напряжения достигается хороший энергосберегающий эффект. Энергосбережение выражается в следующем:

  1. В двигателе поддерживается неизменный текущий момент ращения вала. Это обусловлено взаимодействием выходной частоты инверторного преобразователя с частотой вращения двигателя и соответственно, зависимостью напряжения и крутящего момента на валу двигателя. Значит, что преобразователь дает возможность автоматически регулировать напряжение на выходе при обнаружении превышающего норму значения напряжения с определенной рабочей частотой нужно для поддержания требуемого момента.
    Все инверторные преобразователи с векторным управлением имеют функцию поддержания постоянного вращающего момента на валу.
  2. Частотный преобразователь служит для регулировки действия насосных агрегатов (). При получении сигнала, поступающего с датчика давления, частотник снижает производительность насосной установки. При снижении оборотов вращения двигателя уменьшается потребление выходного напряжения. Так, стандартное потребление воды насосом требует 50Гц промышленной частоты и 400В напряжения. Руководствуясь формулой мощности можно высчитать соотношение потребляемых мощностей.

Уменьшая частоту до 40Гц, уменьшается величина напряжения до 250В, означает, что уменьшается количество оборотов вращения насоса и потребление энергии снижается в 2,56 раз.


Рис. №6. Использование частотного преобразователя Speedrive для регулирования насосных агрегатов по систем CKEA MULTI 35.

Для повышения энергетической эффективности использования необходимо сделать следующее:

  • Частотный преобразователь должен соответствовать параметрам электродвигателя.
  • Частотник подбирается в соответствии с типом рабочего оборудования, для которого он предназначен. Так, частотник для насосов функционирует в соответствии с заложенными в программу параметрами для управления работой насоса.
  • Точные настройки параметров управления в ручном и автоматическом режиме.
  • Частотный преобразователь разрешает использовать режим энергосбережения.
  • Режим векторного регулирования позволяет произвести автоматическую настройку управления двигателем.

Преобразователь частоты однофазный

Компактное устройство преобразования частоты служит для управления однофазными электродвигателями для оборудования бытового предназначения. Большинство частотных преобразователей обладает следующими конструктивными возможностями:

  1. Большинство моделей использует в своей конструкции новейшие технологии векторного управления.
  2. Они обеспечивают улучшенный вращающий момент однофазного двигателя.
  3. Энергосбережение введено в автоматический режим.
  4. Некоторые модели частотных преобразователей используют съемный пульт управления.
  5. Встроенный PLC контроллер (он незаменим для создания устройств сбора и передачи данных, для создания систем телеметрии, объединяет устройства с различными протоколами и интерфейсами связи в общую сеть).
  6. Встроенный ПИД регулятор (контролирует и регулирует температуру, давление и технологические процессы).
  7. Напряжение выхода регулируется в автоматическом режиме.


Рис.№7. Современный преобразователь Optidrive с основными функциональными особенностями.

Важно: Однофазный преобразователь частоты, питаясь от однофазной сети напряжением 220В, выдает три линейных напряжения, величина каждого из них по 220В. То есть, линейное напряжение между 2 фазами находится в прямой зависимости от величины выходного напряжения самого частотника.

Частотный преобразователь не служит для двойного преобразования напряжения, благодаря наличию в конструкции ШИМ-регулятора, он может поднять величину напряжения не более чем на 10%.

Главная задача однофазного преобразователя частоты – обеспечить питание как одно- так и трехфазного электродвигателя. В этом случае ток двигателя будет соответствовать параметрам подключения от трехфазной сети, и оставаться постоянным

Частотное регулирование однофазных асинхронных электродвигателей

Первое на что обращаем внимание при выборе частотника для своего оборудования – это соответствие сетевого напряжения и номинального значения тока нагрузки, на который рассчитан двигатель. Способ подключения выбирается относительно рабочего тока.

Главным в схеме подключения является наличие фазосдвигающего конденсатора, он служит для сдвига напряжения, поступающего на пусковую обмотку. Она служит для пускового включения двигателя, иногда после того, как двигатель заработал, пусковая обмотка вместе с конденсатором отключается, иногда остается включенной.

Схема подключения однофазного двигателя с помощью однофазного частотного преобразователя без использования конденсатора

Выходное линейное напряжение устройства на каждой фазе равно выходному напряжению частотника, то есть на выходе будет три напряжения линии, каждое по 220В. Для запуска может использоваться только пусковая обмотка.

Рис. №8. Схема присоединения однофазного асинхронного двигателя через конденсатор

Фазосдвигающий конденсатор не может обеспечить равномерный фазовый сдвиг в пределах границ частот инвертора. Частотник обеспечит равномерный сдвиг фаз. Для того, чтобы исключить из схемы конденсатор, нужно:

  1. Конденсатор стартера С1 удаляется.
  2. Вывод обмотки двигателя присоединяем к точке выхода напряжения частотника (используется прямая проводка).
  3. Точка А присоединяется к СА; В соединяется с СВ; W соединяется к СС, таким образом электродвигатель присоединится напрямую.
  4. Для включения в обратном направлении (обратная проводка) необходимо В присоединить к СА; А присоединить к СВ; W соединить с СС.


Рис. №9. Схема подключения однофазного асинхронного двигателя без использования конденсатора.

На видео — Частотный преобразователь. в однофазную сеть 220В.

Данный регулятор оборотов электродвигателя 220в позволяет изменять частоту либо электродвигателя, рассчитанных на работу от сети 220 вольт.

Достаточно популярным регулятором оборотов для электродвигателей на 220 вольт переменного тока является схема на тиристорах. Типовой схемой является подключение электродвигателя или вентилятора в разрыв анодной цепи тиристора.

Одно не маловажное условие при использовании подобных регуляторов, это надежный контакт во всей цепи. Что нельзя сказать про коллекторные электродвигатели, поскольку у них механизм щеток создает кратковременные обрывы электроцепи. Это существенно влияет на качество работы регулятора.

Описание работы схемы регулятора оборотов

Приведенная ниже схема тиристорного регулятора оборотов , как раз разработана для изменения частоты вращения коллекторных электродвигателей (электродрель, фрезер, вентилятор ). Первое, что следует отметить, это то, что двигатель вместе с силовым тиристором VS2 подсоединен в одну из диагоналей диодного моста VD3, на другую же подается сетевое напряжение 220 вольт .

Помимо этого, данный тиристор контролируется достаточно широкими импульсами, благодаря которым, непродолжительные отключения активной нагрузки, которыми характеризуется работа коллекторного двигателя, не влияют на устойчивую работу данной схемы.

Для управления тиристором VS1 на транзисторе VT1, собран генератор импульсов. Питание данного генератор осуществляется трапециевидным напряжением, создающимся в результате ограничения положительных полуволн стабилитроном VD1 имеющих частоту 100 Гц. Конденсатор С1 разряжается через сопротивления R1, R2, R3. Резистором R1 осуществляется скорость разряда данного конденсатора.

При достижении на конденсаторе напряжения достаточного для открывания транзистора VT1, на управляющий вывод VS1 поступает положительный импульс. Тиристор открывается и теперь уже на управляющем выводе VS2 появляется длительный импульс управления. И уже с данного тиристора напряжение, которое фактически и влияет на величину оборотов, подается на двигатель.

Частоту оборотов вращения электродвигателя регулируют резистором R1. Так как в цепь VS2 подключена индуктивная нагрузка, то возможно спонтанное отпирание тиристора, даже при отсутствии управляющего сигнала. Поэтому для предотвращения данного нежелательного эффекта, в схему добавлен диод VD2 который подключается параллельно обмотке возбуждения L1 электродвигателя.

Детали регулятора оборотов вентилятора и электродвигателя

Стабилитрон – можно заменить на другой с напряжением стабилизации в районе 27 – 36В. Тиристоры VS1 – любой маломощный с прямым напряжением более 100 вольт, VS2 — возможно поставить КУ201К, КУ201Л, КУ202М. Диод VD2 – с обратным напряжением не меньше 400 вольт и прямым током более 0,3А. Конденсатор C1 – КМ-6.

Настройка регулятора оборотов

Во время наладки схемы регулятора желательно применить стробоскоп, который позволяет либо стрелочный вольтметр для переменного тока, который подсоединяют параллельно двигателю.

Вращая ручку резистора R1, определяют диапазон изменения напряжения. Путем подбора сопротивления R3 устанавливают данный диапазон в районе от 90 до 220 вольт. В том случае если при минимальных оборотах двигатель вентилятора работает неустойчиво, то необходимо немного уменьшить сопротивление R2.

Для плавности увеличения и уменьшения скорости вращения вала существует специальный прибор –регулятор оборотов электродвигателя 220в. Стабильная эксплуатация, отсутствие перебоев напряжения, долгий срок службы – преимущества использования регулятора оборотов двигателя на 220, 12 и 24 вольт.

  • Область применения
  • Выбираем устройство
  • Устройство ПЧ
  • Виды устройств

Для чего нужен частотный преобразователь оборотов

Функция регулятора в инвертировании напряжения 12, 24 вольт, обеспечение плавности пуска и остановки с использованием широтно-импульсной модуляции.

Контроллеры оборотов входят в структуру многих приборов, так как они обеспечивают точность электрического управления. Это позволяет регулировать обороты в нужную величину.

Область применения

Регулятор оборотов двигателя постоянного тока используется во многих промышленных и бытовых областях. Например:

  • отопительный комплекс;
  • приводы оборудования;
  • сварочный аппарат;
  • электрические печи;
  • пылесосы;
  • швейные машинки;
  • стиральные машины.

Выбираем устройство


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

  1. Для коллекторных электродвигателей распространены векторные контроллеры, но скалярные являются надёжнее.
  2. Важным критерием выбора является мощность. Она должна соответствовать допустимой на используемом агрегате. А лучше превышать для безопасной работы системы.
  3. Напряжение должно быть в допустимых широких диапазонах.
  4. Основное предназначение регулятора преобразовывать частоту, поэтому данный аспект необходимо выбрать соответственно техническим требованиям.
  5. Ещё необходимо обратить внимание на срок службы, размеры, количество входов.

Устройство ПЧ
  • двигатель переменного тока природный контроллер;
  • привод;
  • дополнительные элементы.

Схема контроллера оборотов вращения двигателя 12 в изображена на рисунке. Обороты регулируются с помощью потенциометра. Если на вход поступают импульсы с частотой 8 кГц, то напряжение питания будет 12 вольт.

Прибор может быть куплен в специализированных точках продажи, а можно сделать самому.


При пуске трехфазного двигателя на всю мощность, передаётся ток, действие повторяется около 7 раз. Сила тока сгибает обмотки двигателя, образуется тепло, на протяжении долгого времени. Преобразователь представляет собой инвертор, обеспечивающий превращение энергии. Напряжение поступает в регулятор, где происходит выпрямления 220 вольт с помощью диода, расположенного на входе. Затем происходит фильтрация тока посредством 2 конденсатора. Образуется ШИМ. Далее импульсный сигнал передаётся от обмоток двигателя к определённой синусоиде.

Существует универсальный прибор 12в для бесколлекторных двигателей.

Схема состоит из двух частей–логической и силовой. Микроконтроллер расположен на микросхеме. Эта схема характерна для мощного двигателя. Уникальность регулятора заключается в применении с различными видами двигателей. Питание схем раздельное, драйверам ключей требуется питание 12В.

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.

Преобразователи на электронных ключах

Распространённые регулятор тиристор, обладающие простой схемой работы.


Тиристор, работает в сети переменного тока.

Отдельным видом является стабилизатор напряжения переменного тока. Стабилизатор содержит трансформатор с многочисленными обмотками.



К источнику напряжения 24 вольт. Принцип действия заключаются в заряде конденсатора и запертом тиристоре, а при достижении конденсатором напряжения, тиристор посылает ток на нагрузку.

Процесс пропорциональных сигналов

Сигналы, поступающие на вход системы, образуют обратную связь. Подробнее рассмотрим с помощью микросхемы.


Микросхема TDA 1085, изображенная выше, обеспечивает управление электродвигателем 12в, 24в обратной связью без потерь мощности. Обязательным является содержание таходатчика, обеспечивающего обратную связь двигателя с платой регулирования. Сигнал стаходатчика идёт на микросхему, которая передаёт силовым элементам задачу – добавить напряжение на мотор. При нагрузке на вал, плата прибавляет напряжение, а мощность увеличивается. Отпуская вал, напряжение уменьшается. Обороты будут постоянными, а силовой момент не изменится. Частота управляется в большом диапазоне. Такой двигатель 12, 24 вольт устанавливается в стиральные машины.

Своими руками можно сделать прибор для гриндера, токарного станка по дереву, точила, бетономешалки, соломорезки, газонокосилки, дровокола и многого другого.


Промышленные регуляторы, состоящие из контроллеров 12, 24 вольт, заливаются смолой, поэтому ремонту не подлежат. Поэтому часто изготавливается прибор 12в самостоятельно. Несложный вариант с использованием микросхемы U2008B. В регуляторе используется обратная связь по току или плавный пуск. В случае использования последнего необходимы элементы C1, R4, перемычка X1 не нужна, а при обратной связи наоборот.

При сборе регулятора правильно выбирать резистор. Так как при большом резисторе, на старте могут быть рывки, а при маленьком резисторе компенсация будет недостаточной.

Важно! При регулировке контроллера мощности нужно помнить, что все детали устройства подключены к сети переменного тока, поэтому необходимо соблюдать меры безопасности!

Регуляторы оборотов вращения однофазных и трехфазных двигателей 24, 12 вольт представляют собой функциональное и ценное устройство, как в быту, так и в промышленности.

Схема регулятора, с помощью которой осуществляется изменение частоту оборотов вращения двигателя или вентилятора, рассчитана на работу от сети переменного тока на напряжение 220 вольт.

Двигатель вместе с силовым тиристором VS2 подключен в диагональ диодного моста VD3, на другую же поступает сетевое напряжение переменного тока 220 вольт. Кроме того, этот тиристор осуществляет контроль достаточно широкими импульсами, благодаря чему, непродолжительные обрывы цепи, с которыми работают все коллекторные двигатели, не влияют на устойчивую работу схемы.

Управляет первым тиристором транзистор VT1, подключенный по схеме генератора импульсов. Как только напряжение на конденсаторе станет достаточным для открытия первого транзистора, на управляющий вывод тиристора поступит положительный импульс. Тиристор откроется и теперь уже на втором тиристоре появится длительный управляющий импульс. И уже с него напряжение, которое фактически и влияет на величину оборотов, поступает на двигатель.

Частоту оборотов вращения электродвигателя подстраивают переменным сопротивлением R1. Так как в цепь второго тиристора подсоединена индуктивная нагрузка, то возможно спонтанное открывание тиристора, даже в момент отсутствии управляющего сигнала. Поэтому для блокировки этого, в схему включен диод VD2 который подсоединен параллельно обмотке L1 двигателя.

Во время настройки схемы регулятора оборотов двигателя желательно использовать , которым можно измерить частоту вращения электродвигателя либо обычный стрелочный вольтметр для переменного тока, который подключают параллельно двигателю.

С помощью подбора сопротивления R3 задают диапазон изменения напряжения от 90 до 220 вольт. Если при минимальных оборотах двигатель работает некорректно, то требуется уменьшить номинал резистора R2.

Эта схема хорошо подходит для регулировки скорости вращения вентилятора в зависимости от температуры.


В роли чувствительного элемента используется . В результате его нагревания уменьшается его сопротивление, и поэтому на выходе операционного усилителя, наоборот напряжение увеличивается и через полевой транзистор управляет оборотами вентилятора.

Переменным сопротивлением P1 — можно задать наименьшую скорость вращения вентилятора при наименьшей температуре, а переменным сопротивлением P2 регулируют наибольшую скорость вращения при максимальной температуре.

В нормальных условиях настраиваем резистором P1 минимальные обороты двигателя. Затем нагревают датчик и сопротивлением P2 адают нужную частоту вращения вентилятора.

Схема управляет скоростью вентилятора в зависимости от показаний температур, с помощью обычного с отрицательным температурным коэффициентом.


Схема настолько проста, что в ней присутствует только три радиокомпонента: регулируемый стабилизатор напряжения LM317T и два сопротивления, образующие делитель напряжения. Одно из сопротивлений — термистор с отрицательным ТКС, а другое — обычный резистор. Для упрощения сборки рисунок печатной платы привожу ниже.


В целях экономии, можно оснастить регулятором оборотов типовую болгарку. Такой регулятор для шлифования корпусов различной радиоэлектронной аппаратуры является незаменимым инструментом в арсенале радиолюбителя

Все современные дрели выпускают с встроенными в них регуляторами числа оборотов двигателя, но наверняка, в арсенале каждого радиолюбителя имеется старая советская дрель, у которых изменение числа оборотов не было задумано, что, резко снижает эксплуатационные характеристики.

Регулировать скорость вращения асинхронного безколлекторного двигателя можно с помощью настройки частоты питающего переменного напряжения. Данная схема позволяет регулировать скорость вращения в довольно широком диапазоне — от 1000 до 4000 оборотов в минуту.

принцип действия. Двухканальный регулятор для мотора

На основе мощного симистора BT138-600, можно собрать схему регулятора скорости вращения двигателя переменного тока. Эта схема предназначена для регулирования скорости вращения электродвигателей сверлильных машин, вентиляторов, пылесосов, болгарок и др. Скорость двигателя можно регулировать путем изменения сопротивления потенциометра P1. Параметр P1 определяет фазу запускающего импульса, который открывает симистор. Схема также выполняет функцию стабилизации, которая поддерживает скорость двигателя даже при большой его нагрузке.

Например, когда мотор сверлильного станка тормозит из-за повышенного сопротивления металла, ЭДС двигателя также уменьшается. Это приводит к увеличению напряжения в R2-P1 и C3 вызывая более продолжительное открывание симистора, и скорость соответственно увеличивается.

Регулятор для двигателя постоянного тока

Наиболее простой и популярный метод регулировки скорости вращения электродвигателя постоянного тока основан на использовании широтно-импульсной модуляции (ШИМ или PWM ). При этом напряжение питания подается на мотор в виде импульсов. Частота следования импульсов остается постоянной, а их длительность может меняться — так меняется и скорость (мощность).

Для генерации ШИМ сигнала можно взять схему на основе микросхемы NE555. Самая простая схема регулятора оборотов двигателя постоянного тока показана на рисунке:

Здесь VT1 — полевой транзистор n-типа, способный выдерживать максимальный ток двигателя при заданном напряжении и нагрузке на валу. VCC1 от 5 до 16 В, VCC2 больше или равно VCC1. Частоту ШИМ сигнала можно рассчитать по формуле:

F = 1. 44/(R1*C1) , [Гц]

Где R1 в омах, C1 в фарадах.

При номиналах указанных на схеме выше, частота ШИМ сигнала будет равна:

F = 1.44/(50000*0.0000001) = 290 Гц.

Стоит отметить, что даже современные устройства , в том числе и высокой мощности управления, используют в своей основе именно такие схемы. Естественно с использованием более мощных элементов, выдерживающих большие токи.

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.

Зачем нужен регулятор оборотов

Регулятор оборотов двигателя, частотный преобразователь – это прибор на мощном транзисторе, который необходим для того, чтобы инвертировать напряжение, а также обеспечить плавную остановку и пуск асинхронного двигателя при помощи ШИМ. ШИМ – широко-импульсное управление электрическими приспособлениями. Его применяют для создания определенной синусоиды переменного и постоянного тока.

Фото – мощный регулятор для асинхронного двигателя

Самый простой пример преобразователя – это обычный стабилизатор напряжения. Но у обсуждаемого прибора гораздо больший спектр работы и мощность.

Частотные преобразователи используются в любом устройстве, которое питается от электрической энергии. Регуляторы обеспечивают чрезвычайно точный электрический моторный контроль, так что скорость двигателя можно изменять в меньшую или большую сторону, поддерживать обороты на нужном уровне и защищать приборы от резких оборотов. При этом электродвигателем используется только энергия, необходимая для работы, вместо того, чтобы запускать его на полной мощности.


Фото – регулятор оборотов двигателя постоянного тока

Зачем нужен регулятор оборотов асинхронного электродвигателя:

  1. Для экономии электроэнергии. Контролируя скорость мотора, плавность его пуска и остановки, силы и частоты оборотов, можно добиться значительной экономии личных средств. В качестве примера, снижение скорости на 20% может дать экономию энергии в размере 50%.
  2. Преобразователь частоты может использоваться для контроля температуры процесса, давления или без использования отдельного контроллера;
  3. Не требуется дополнительного контроллера для плавного пуска;
  4. Значительно снижаются расходы на техническое обслуживание.

Устройство часто используется для сварочного аппарата (в основном для полуавтоматов), электрической печки, ряда бытовых приборов (пылесоса, швейной машинки, радио, стиральной машины), домашнего отопителя, различных судомоделей и т.д.


Фото – шим контроллер оборотов

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.


Фото – синусоида нормальной работы электродвигателя

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).

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

Как сделать самодельный регулятор оборотов двигателя

Можно сделать простой симисторный регулятор оборотов электродвигателя, его схема представлена ниже, а цена состоит только из деталей, продающихся в любом магазине электротехники.

Для работы нам понадобится мощный симистор типа BT138-600, её советует журнал радиотехники.


Фото – схема регулятора оборотов своими руками

В описанной схеме, обороты будут регулироваться при помощи потенциометра P1. Параметром P1 определяется фаза входящего импульсного сигнала, который в свою очередь открывает симистор. Такая схема может применяться как в полевом хозяйстве, так и в домашнем. Можно использовать данный регулятор для швейных машинок, вентиляторов, настольных сверлильных станков.

Принцип работы прост: в момент, когда двигатель немного затормаживается, его индуктивность падает, и это увеличивает напряжение в R2-P1 и C3, то в свою очередь влечет более продолжительное открытие симистора.

Тиристорный регулятор с обратной связью работает немного по-другому. Он обеспечивает обратный ход энергии в энергетическую систему, что является очень экономным и выгодным. Данный электронный прибор подразумевает включение в электрическую схемы мощного тиристора. Его схема выглядит вот так:


Здесь для подачи постоянного тока и выпрямления требуется генератор управляющего сигнала, усилитель, тиристор, цепь стабилизации оборотов.

Эта самодельная схема может быть использована в качестве регулятора скорости для двигателя постоянного тока 12 В с номинальным током до 5 А или как диммер для 12 В галогенных и светодиодных ламп мощностью до 50 Вт. Управление идёт с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ) при частоте следования импульсов около 200 Гц. Естественно частоту можно при необходимости изменить, подобрав по максимальной стабильности и КПД.

Большинство подобных конструкций собирается по гораздо . Здесь же представляем более усовершенствованный вариант, который использует таймер 7555, драйвер на биполярных транзисторах и мощный полевой MOSFET. Такая схематика обеспечивает улучшенное регулирование скорости и работает в широком диапазоне нагрузки. Это действительно очень эффективная схема и стоимость её деталей при покупке для самостоятельной сборки довольно низкая.

В схеме используется Таймер 7555 для создания переменной ширины импульсов около 200 Гц. Он управляет транзистором Q3 (через транзисторы Q1 — Q2), который контролирует скорость электро двигателя или ламп освещения.


Есть много применений для этой схемы, которые будут питаться от 12 В: электродвигатели, вентиляторы или лампы. Использовать её можно в автомобилях, лодках и электротранспортных средствах, в моделях железных дорог и так далее.


Светодиодные лампы на 12 В, например LED ленты, тоже можно смело сюда подключать. Все знают, что светодиодные лампы гораздо более эффективны, чем галогенные или накаливания, они прослужит намного дольше. А если надо — питайте ШИМ-контроллер от 24 и более вольт, так как сама микросхема с буферным каскадом имеют стабилизатор питания.

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.

Зачем нужен регулятор оборотов

Регулятор оборотов двигателя, частотный преобразователь – это прибор на мощном транзисторе, который необходим для того, чтобы инвертировать напряжение, а также обеспечить плавную остановку и пуск асинхронного двигателя при помощи ШИМ. ШИМ – широко-импульсное управление электрическими приспособлениями. Его применяют для создания определенной синусоиды переменного и постоянного тока.

Фото – мощный регулятор для асинхронного двигателя

Самый простой пример преобразователя – это обычный стабилизатор напряжения. Но у обсуждаемого прибора гораздо больший спектр работы и мощность.

Частотные преобразователи используются в любом устройстве, которое питается от электрической энергии. Регуляторы обеспечивают чрезвычайно точный электрический моторный контроль, так что скорость двигателя можно изменять в меньшую или большую сторону, поддерживать обороты на нужном уровне и защищать приборы от резких оборотов. При этом электродвигателем используется только энергия, необходимая для работы, вместо того, чтобы запускать его на полной мощности.


Фото – регулятор оборотов двигателя постоянного тока

Зачем нужен регулятор оборотов асинхронного электродвигателя:

  1. Для экономии электроэнергии. Контролируя скорость мотора, плавность его пуска и остановки, силы и частоты оборотов, можно добиться значительной экономии личных средств. В качестве примера, снижение скорости на 20% может дать экономию энергии в размере 50%.
  2. Преобразователь частоты может использоваться для контроля температуры процесса, давления или без использования отдельного контроллера;
  3. Не требуется дополнительного контроллера для плавного пуска;
  4. Значительно снижаются расходы на техническое обслуживание.

Устройство часто используется для сварочного аппарата (в основном для полуавтоматов), электрической печки, ряда бытовых приборов (пылесоса, швейной машинки, радио, стиральной машины), домашнего отопителя, различных судомоделей и т.д.


Фото – шим контроллер оборотов

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.


Фото – синусоида нормальной работы электродвигателя

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).

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

Как сделать самодельный регулятор оборотов двигателя

Можно сделать простой симисторный регулятор оборотов электродвигателя, его схема представлена ниже, а цена состоит только из деталей, продающихся в любом магазине электротехники.

Для работы нам понадобится мощный симистор типа BT138-600, её советует журнал радиотехники.


Фото – схема регулятора оборотов своими руками

В описанной схеме, обороты будут регулироваться при помощи потенциометра P1. Параметром P1 определяется фаза входящего импульсного сигнала, который в свою очередь открывает симистор. Такая схема может применяться как в полевом хозяйстве, так и в домашнем. Можно использовать данный регулятор для швейных машинок, вентиляторов, настольных сверлильных станков.

Принцип работы прост: в момент, когда двигатель немного затормаживается, его индуктивность падает, и это увеличивает напряжение в R2-P1 и C3, то в свою очередь влечет более продолжительное открытие симистора.

Тиристорный регулятор с обратной связью работает немного по-другому. Он обеспечивает обратный ход энергии в энергетическую систему, что является очень экономным и выгодным. Данный электронный прибор подразумевает включение в электрическую схемы мощного тиристора. Его схема выглядит вот так:


Здесь для подачи постоянного тока и выпрямления требуется генератор управляющего сигнала, усилитель, тиристор, цепь стабилизации оборотов.

Не каждая современная дрель или болгарка оснащена заводским регулятором оборотов, и чаще всего регулировка оборотов не предусмотрена вовсе. Тем не менее, как болгарки, так и дрели построены на базе коллекторных двигателей, что позволяет каждому их владельцу, маломальски умеющему обращаться с паяльником, изготовить собственный регулятор оборотов из доступных электронных компонентов, хоть из отечественных, хоть из импортных.

В данной статье мы рассмотрим схему и принцип работы простейшего регулятора оборотов двигателя электроинструмента, и единственное условие — двигатель должен быть коллекторным — с характерными ламелями на роторе и щетками (которые порой искрят).

Приведенная схема содержит минимум деталей, и подойдет для электроинструмента мощностью до 1,8 кВт и выше, для дрели или болгарки. Похожая схема используется для регулировки оборотов в автоматических стиральных машинах, в которых стоят коллекторные высокоскоростные двигатели, а также в диммерах для ламп накаливания. Подобные схемы, в принципе, позволят регулировать температуру нагрева жала паяльника, электрического обогревателя на базе ТЭНов и т. д.

Потребуются следующие радиоэлектронные компоненты:

    Резистор постоянный R1 — 6,8 кОм, 5 Вт.

    Переменный резистор R2 — 2,2 кОм, 2 Вт.

    Резистор постоянный R3 — 51 Ом, 0,125 Вт.

    Конденсатор пленочный C1 — 2 мкф 400 В.

    Конденсатор пленочный C2 — 0,047 мкф 400 вольт.

    Диоды VD1 и VD2 — на напряжение до 400 В, на ток до 1 А.

    Тиристор VT1 — на необходимый ток, на обратное напряжение не менее 400 вольт.

В основе схемы — тиристор. Тиристор представляет собой полупроводниковый элемент с тремя выводами: анод, катод, и управляющий электрод. После подачи на управляющий электрод тиристора короткого импульса положительной полярности, тиристор превращается в диод, и начинает проводить ток до тех пор, пока в его цепи этот ток не прервется или не сменит направление.

После прекращения тока или при смене его направления, тиристор закроется и перестанет проводить ток, пока не будет подан следующий короткий импульс на управляющий электрод. Ну а поскольку напряжение в бытовой сети переменное синусоидальное, то каждый период сетевой синусоиды тиристор (в составе данной схемы) станет отрабатывать строго начиная с установленного момента (в установленной фазе), и чем меньше во время каждого периода тиристор будет открыт, тем ниже будут обороты электроинструмента, а чем, соответственно, дольше тиристор будет открыт, тем выше будут обороты.

Как видите, принцип прост. Но применительно к электроинструменту с коллекторным двигателем, схема работает хитрее, и об этом мы расскажем далее.

Итак, в сеть здесь включены параллельно: измерительная цепь управления и силовая цепь. Измерительная цепь состоит из постоянного и переменного резисторов R1 и R2, из конденсатора C1, и диода VD1. Для чего нужна эта цепь? Это делитель напряжения. Напряжение с делителя, и что важно, противо-ЭДС с ротора двигателя, складываются в противофазе, и формируют импульс для открывания тиристора. Когда нагрузка постоянна, то и время открытого состояния тиристора постоянно, следовательно обороты стабилизированы и постоянны.

Как только нагрузка на инструмент, и следовательно на двигатель, увеличивается, то величина противо-ЭДС уменьшается, поскольку обороты снижаются, значит сигнал на управляющий электрод тиристора возрастает, и открывание происходит с меньшей задержкой, то есть мощность подводимая к двигателю возрастает, увеличивая упавшие обороты. Так обороты сохраняются постоянными даже под нагрузкой.

В результате совместного действия сигналов от противо-ЭДС и с резистивного делителя, нагрузка не сильно влияет на обороты, а без регулятора это влияние было бы существенным. Таким образом при помощи данной схемы достижима устойчивая регулировка оборотов в каждом положительном полупериоде сетевой синусоиды. При средних и малых скоростях вращения этот эффект более выражен.

Однако, при повышении оборотов, то есть при повышении напряжения, снимаемого с переменного резистора R2, стабильность поддержания скорости постоянной снижается.

Лучше на этот случай предусмотреть шунтирующую кнопку SA1 параллельно тиристору. Функция диодов VD1 и VD2 — обеспечение однополупериодного режима работы регулятора, так как напряжения с делителя и с ротора сравниваются лишь в отсутствие тока через двигатель.

Конденсатор C1 расширяет зону регулирования на малых скоростях, а конденсатор C2 снижает чувствительность к помехам от искрения щеток. Тиристор нужен высокочувствительный, чтобы ток менее 100 мкА смог бы его открыть.

Простой трехфазный регулятор оборотов асинхронного двигателя

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

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

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

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

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:

U1=4,44w1k1fΦ

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:

U1/f1=U’1/f’1

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.

Недостатки:

  • ступенчатая регулировка;
  • большой вес и габаритные размеры;
  • высокая стоимость электромотора.

Устройство системы

Коллекторный тип двигателя состоит главным образом из ротора, статора, а также щёток и тахогенератора.

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

Схема регулятора оборотов коллекторного двигателя

В виде регуляторов оборотов электродвигателей 220 В и 380 В применяются особые частотные преобразователи. Такие устройства относят к высокотехнологическим, они и помогают совершить кардинальное преобразование характеристики тока (форму сигнала, а также частоту). В их комплектации имеются мощные полупроводниковые транзисторы, а также широтно-импульсный модулятор. Весь процесс осуществления работы устройства происходит с помощью управления специальным блоком на микроконтроллере. Изменение скорости во вращении ротора двигателей происходит довольно медленно.

Именно по этой причине частотные преобразователи применяются в нагруженных устройствах. Чем медленнее будет происходить процесс разгона, тем меньшая нагрузка будет совершена на редуктор, а также конвейер. Во всех частотниках можно найти несколько степеней защиты: по нагрузке, току, напряжению и другим показателям.

Некоторые модели частотных преобразователей совершают питание от однофазового напряжения (оно будет доходить до 220 Вольт), создают из него трехфазовое. Это помогает совершить подключение асинхронного мотора в домашних условиях без применения особо сложных схем и конструкций. При этом потребитель сможет не потерять мощность во время работы с таким прибором.

Зачем используют такой прибор-регулятор

Если говорить про двигатели регуляторов, то обороты нужны:

  1. Для существенной экономии электроэнергии. Так, не любому механизму нужно много энергии для выполнения работы вращения мотора, в некоторых случаях можно уменьшить вращение на 20−30 процентов, что поможет значительно сократить расходы на электроэнергию сразу в несколько раз.
  2. Для защиты всех механизмов, а также электронных типов цепей. При помощи преобразовательной частоты можно осуществлять определённый контроль за общей температурой, давлением, а также другими показателями прибора. В случае когда двигатель работает в виде определённого насоса, то в ёмкости, в которую совершается накачка воздуха либо жидкости, стоит вводить определённый датчик давления. Во время достижения максимальной отметки мотор попросту автоматически закончит свою работу.
  3. Для процесса плавного запуска. Нет особой необходимости применять дополнительные электронные виды оборудования — все можно осуществить при помощи изменения в настройках частотного преобразователя.
  4. Для снижения уровня расходов на обслуживание устройств. С помощью таких регуляторов оборотов в двигателях 220 В можно значительно уменьшить возможность выхода из строя приборов, а также отдельных типов механизмов.

Схемы, по которым происходит создание частотных преобразователей в электродвигателе, широко используются в большинстве бытовых устройств. Такую систему можно найти в источниках беспроводного питания, сварочных аппаратах, зарядках телефона, блоках питания персонального компьютера и ноутбука, стабилизаторах напряжения, блоках розжига ламп для подсветки современных мониторов, а также ЖК-телевизоров.

Способы управления скоростью АД с фазным ротором

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

Изменение питающего напряжения

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

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

Активное сопротивление в цепи ротора

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

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

Достоинства:

  • большой диапазон регулирования в сторону понижения скорости вращения.

Недостатки:

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

Асинхронный вентильный каскад и машины двойного питания

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

↑ Детали

В схеме применены легкодоступные детали. Микросхему LM317 необходимо установить на радиатор во избежание её перегрева. Конденсаторы электролитические на номинальное напряжение 16В. Диоды 1N4007 можно заменить на любые другие рассчитанные на ток не менее 1А. Светодиод АЛ307 любой другой. Печатная плата выполнена на одностороннем стеклотекстолите. Резистор R5 мощностью не менее 2Вт, или проволочный.

БП должен иметь запас по току, на напряжение 12 В. Регулятор работоспособен при напряжении 12-30 В, но свыше 14В придется заменить конденсаторы на соответствующие по напряжению.

Плавный пуск асинхронных электродвигателей

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

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

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

Регуляторы оборотов электродвигателя

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

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

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

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

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

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

Возможные проблемы

Как показывает практика — 70% проблем при использовании контроллеров связано со стартом двигателей. Если мотор у вас плохо стартует, то есть начинает вращаться, а потом останавливается — большинство причин кроется в больших бросках тока и как следствие, провалах питающего напряжения. В первую очередь проверьте провода до батареи. Пробную проверку лучше производить на той длине проводов, которые даны изготовителем, или короче.

Далее — попробуйте снять нагрузку с мотора и проверить его на холостом ходу. Если на хостом ходу все в порядке, а при установке пропеллера мотор упорно не желает крутится, только дергается в одном направлении, попробуйте поставить мягкий старт или увеличить время акселерации. Также здесь поможет установка плавного выключения мотора. Контроллеры, у которых есть ограничение тока, всегда имеют индикацию этого режима — опять же читайте инструкцию, чтобы установить, произошло срабатывание токовой защиты или нет…

Старые «золотые» Jeti серия Jes 18, отличаются, например одной особенностью — у них нет плавного выключения, и при попытке работы мотора с большими пусковыми токами от старых аккумуляторов, при резком движении ручкой газа мотор останавливается, если напряжение упало до 5. 2 вольта. Это не неисправность контроллеров, это у них такой алгоритм выключения мотора: напряжение упало — мотор остановился…

Иногда бывает, что мотор стартует в другую сторону, набирает примерно 20-30% оборотов, потом «одумывается», и резко начинает крутится в нужном направлении. Останов и реверс сопровождаются резким броском тока, иногда срабатывает токовая защита. Данная ситуация происходит только с 2-3х витковыми двухполюсными спортивными моторами при наличии резкого старта. Причем мотор ведет так себя не всегда, примерно в 10% случаев. Выход из этой ситуации — опять же использование плавного старта.

Основные характеристики контроллеров

Максимальный постоянный (сontinius) ток

– указывает, какой ток контроллер способен держать продолжительное время. Как правило, этот параметр входит в обозначение контроллера (например Jes -18, Phoenix -10). Иногда указывают величину «кратковременного» тока, допустимого в течении нескольких секунд.

«Кратковременный» ток способны держать выходные транзисторы контроллера, но рассеивать выделяемое при этом токе количество тепла контроллер не в состоянии.

Максимальное рабочее напряжение

— указывается, с каким количеством NiCd или литий-полимерных банок можно использовать контроллер. Для контроллеров с ВЕС-ом, эта величина может быть разная, в зависимости от количества сервомашинок. Это связано с рассеиванием тепла стабилизатором схемы ВЕС — при большем числе банок максимальный ток нагрузки BEC и, следовательно, количество сервомашинок меньше. Как правило, если используется ВЕС, количество банок не превышает 12. Если вы хотите работать с большим количеством банок, то придется ставить или отдельную батарею питания приемника, или использовать внешний ВЕС. Но в любом случае нельзя превышать максимальное напряжение, допустимое для контроллера.

Максимальные обороты (maximum rpm)

— программное ограничение максимальных оборотов. Всегда указывается для двухполюсного двигателя. Для многополюсных моторов это число надо разделить на количество пар полюсов. Например, если указано 63000 rpm, то для мотора с 12-ю магнитами максимальные обороты будут 63000/6=10500 rpm, а это уже не так много… Данная функция не дает мотору набрать большее, чем указано количество оборотов, некоторые контроллеры при превышении этого значения на холостом ходу начинают сбоить, вызывая значительные броски тока — мотор начинает резко дергаться. Этот эффект не является признаком неисправности мотора ли контроллера.

Внутреннее сопротивление

– полное сопротивление силовых ключей контроллера, без учета проводов. Чем мощнее контроллер, тем меньше его внутреннее сопротивление. Как правило, сопротивление проводов сравнимо с внутренним сопротивлением контроллера и вносит до 30% потерь. Для примера, внутреннее сопротивление контроллера Castle Creations Phoenix-25 13 mOhm, а сопротивление 30 см провода сечением 1кв.мм – 6 mOhm, то есть почти треть потерь приходится на провода.

Частота импульсов контроллера (PWM Frequency)

— как правило, составляет 7-8 Кгц. У «продвинутых» контроллеров частоту регулирования можно программировать на другие значения- 16 и 32 Кгц. Эти значения применяется в основном для высокооборотных 3-4-х витковых моторов с малой индуктивностью, при этом улучшается линейность регулирования частоты вращения.

РЕГУЛИРОВКА СКОРОСТИ ТРЕХФАЗНОГО АИНХОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

(Последнее обновление: 5 февраля 2022 г. )

Система управления скоростью трехфазного асинхронного двигателя Обзор:

Система управления скоростью трехфазного асинхронного двигателя – Метод управления скоростью, как правило, имеет важное значение в системе привода с регулируемой скоростью. Для этой системы требуется источник переменного напряжения и частоты, получаемый от трехфазного инвертора напряжения. Метод управления скоростью, как правило, имеет важное значение в системе привода с регулируемой скоростью.Для этой системы требуется источник переменного напряжения и частоты, получаемый от трехфазного инвертора источника напряжения.

Методы управления скоростью полезны для управления системой привода скорости. Системе требуется переменное напряжение и источник питания частоты, получаемый от инвертора трехфазного источника напряжения. В статье представлено регулирование скорости асинхронного двигателя, питаемого от трехфазного инвертора напряжения, с использованием метода широтно-импульсной модуляции и универсального моста. Здесь для управления пиковым напряжением звена постоянного тока инвертора источника напряжения был разработан ПИД-регулятор.Их результаты показывают, что регулятор скорости имеет хороший динамический отклик и может успешно управлять асинхронным двигателем с лучшими характеристиками.

Введение Асинхронные двигатели

широко используются в промышленных приводах из-за их простой недорогой конструкции двигателя и превосходной надежности. Управление двигателем затруднено из-за высокой сложности двигателя. Некоторые стратегии управления были представлены для управления двигателями. Техника включает ШИМ-управление скоростью.Управление имеет быстрое расширение с ростом силовой электроники. И они добиваются успеха в применении инверторных компонентов, что делает их все более популярными. ШИМ-управление, в частности, заслуживает сожаления как один из хорошо известных методов управления сложными системами асинхронных двигателей. Разработка подходящих алгоритмов управления асинхронными двигателями широко исследовалась более двух десятилетий. С самого начала ориентированного на поле управления приводами переменного тока, рассматриваемого как жизнеспособная замена традиционных приводов постоянного тока, несколько методов из теории линейного управления использовались в различных контурах управления схемы FOC, таких как пропорционально-интегральные (ПИ) регуляторы и их точная обратная связь. линеаризация.и из-за этих линейных характеристик методы не гарантируют подходящую работу машины для всего рабочего диапазона и не учитывают изменения параметров установленной нагрузки двигателя. Методы основаны на комплексных стратегиях управления, отличающихся от продвинутых методов управления, описанных здесь. Метод осуществляется путем регулировки ширины импульса и коэффициента заполнения импульса для установки среднего напряжения. Технология PWM сопровождается развитием электронных силовых устройств, имеет хорошее развитие, и в настоящее время оно созрело.Используя метод ШИМ, форму выходного сигнала инвертора можно улучшить, чтобы свести к минимуму гармоники и пульсации выходного крутящего момента. Способ уменьшения конструкции инвертора для ускорения уровня регулировки и за счет увеличения динамического отклика системы. В области электродвижения двигатель очень важен для комплектации двигателя с регулируемой скоростью.

Приводы асинхронных двигателей

Асинхронный двигатель имеет два типа обмоток: обмотки статора и обмотки ротора.Обмотки рассчитаны на трехфазную индукционную систему. Асинхронный двигатель обычно работает в приводах с регулируемой скоростью. Трехфазное переменное напряжение питает обмотку статора со сбалансированным напряжением. Статор индуцировал ротор магнитным потоком в качестве принципала трансформатора. Значение оборотов и крутящего момента асинхронного двигателя можно установить с помощью

.
  • Путем контроля напряжения статора.
  • Контролируя напряжение ротора.
  • Управление частотой.
  • Путем управления напряжением и частотой статора.
  • Путем контроля тока статора.
  • Путем управления напряжением, током и частотой.

 Обороты и крутящий момент, которые мы получаем, контролируя ток напряжения рабочего цикла и частоту, очень важны

Целью этой статьи является управление частотой вращения асинхронного двигателя путем регулировки напряжения статора. Этот метод может быть реализован с использованием метода широтно-импульсной модуляции с использованием универсального мостового компонента и ПИД-регулятора.

Инвертор/трехфазный преобразователь постоянного тока в переменный

Высокомощный трехфазный преобразователь постоянного тока в переменный (инвертор) широко используется для приложений с регулируемой частотой. Основное правило трехфазного преобразователя постоянного тока в переменный состоит из 3 однофазных переключателей, которые подключены к одному из трех портов терминала нагрузки.

Инвертор — это схема, которая используется для преобразования источника постоянного напряжения в источник переменного напряжения. Используемые силовые полупроводниковые компоненты могут быть в виде транзисторов SCR и полевых МОП-транзисторов, которые работают как переключатели и преобразователи. 3-фазный инвертор показан на рисунке ниже

.

Судя по процессу преобразования, инверторы можно разделить на 3 типа, а именно инверторы

Мостовые инверторы делятся на полуволновые мостовые инверторы и полноволновые мосты. В результате выходное напряжение может быть в виде 1 фазы или 3 фаз.

Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя:-

Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя немного отличается от однофазного.Статор содержит трехфазную обмотку, которая перемещается в пространстве на 120 градусов, когда трехфазное питание подается на обмотку статора, в статоре создается вращающийся магнитный поток (вращающийся с синхронной скоростью).

Трехфазные статоры и роторы считаются двумя основными частями трехфазного асинхронного двигателя переменного тока. Когда фаза статора питается от трехфазного источника переменного тока, в статоре генерируется ток. Магнитное поле, создаваемое трехфазными токами статора, всегда безостановочно вращается при изменении тока. Это вращающееся магнитное поле разрезает ротор, и возникающий в нем ток взаимодействует с вращающимся магнитным полем. Таким образом создается магнитный момент, который заставляет ротор вращаться на рисунке. Значит, скорость вращения ротора должна быть меньше вращающегося магнитного поля n0. Обратное вращение ротора будет реализовано за счет сменного 3-х фазного ресурсного положения.

Это направление совпадает с фазным током, а значение скорости пропорционально частоте и обратно пропорционально числу полярных пар.Расчетная минутная скорость вращающегося магнитного поля n0 может быть представлена ​​следующим уравнением:

нет = синхронная скорость вращения в об/мин

 f = частота источника питания в Гц

А р = число полюсов двигателя

Скорость, с которой вращается поток статора, называется синхронной скоростью. Зависит от числа полюсов двигателя и частоты источника питания. Практическое поле по значению скорости ротора будет медленнее, чем синхронная скорость. Асинхронные двигатели также называют асинхронными двигателями, потому что значения скорости вращения ротора отличаются от потока статора. Скольжение – это разница между скоростью вращения ротора и вращательным потоком статора. Величина скольжения варьируется от 1% до примерно 6% скорости потока статора.

Значение скольжения,

Значение частоты вращения ротора,

𝑛 = 𝑛0 (1 − 𝑠) 𝑟𝑝𝑚

 n0 = скорость потока статора в об/мин

n = значение скорости вращения ротора в об/мин

с = значение скольжения в pu

Электропитание переменного тока подается на двигатель через обмотки статора, и поток статора вращается в том же направлении, что и источник питания.

ПИД-регулятор

Системы ПИД-регулирования наиболее широко используются в промышленности систем управления. Успех ПИД-регулятора зависит от его точности в определении ПИД-константы. Практически в процессе определения константы PID основаны на человеческом опыте, основанном на правилах, называемых эмпирическими правилами. Исходя из полученного результата, эта константа PID использовалась для дальнейшего контроля. Конечно, у него есть недостатки, потому что эта константа одинакова для каждого значения ошибки, и она требует сброса настройки, если есть изменения в параметрах объекта в константе ПИД.Чтобы преодолеть это, необходим метод, позволяющий точно определить константу ПИД-регулятора в соответствии с объектом. Производительность ПИД-регулятора может быть улучшена. На этом рис показан принцип действия ПИД-регулятора.

Общие свойства, используемые в регулировании промежуточной системы, другие включают стабильность, точность, скорость отклика и чувствительность. При пропорциональном управлении выход системы управления будет пропорционален входу. Выходной сигнал является усилением сигнала ошибки с определенными факторами. Фактор усиления представляет собой пропорциональную константу системы, которая выражается через Kp.Здесь КП имеет высокое быстродействие. Интегральное управление выходным сигналом всегда изменяется при отклонениях, а скорость изменения выходного сигнала пропорциональна отклонению константы, выраженной как Ki, где Ki имеет высокую чувствительность, т. е. за счет уменьшения ошибки, генерируемой сигналом обратной связи. Чем больше значение Ki, тем выше чувствительность, но время, необходимое для более быстрого достижения стабильности, также наоборот. Производное управление работает по изменению отклонения скорости. Этот тип управления всегда используется вместе с пропорциональными и интегральными регуляторами.Эти константы выражены в Kd, и где Kd влияет на стабильность системы из-за управляющего воздействия, способного уменьшить ошибки. Ожидается, что путем объединения этих действий ПИД-регулирования будет получен ответ с высоким уровнем стабильности.

Асинхронная машина (беличья клетка)

Машина будет иметь две функции: двигатель или генератор. Асинхронная машина имеет трехфазный асинхронный двигатель, такой как машина с фазным ротором (машина с короткозамкнутым ротором).Функция определяется значением крутящего момента машины.

  • Здесь Машина будет действовать как двигатель, когда значение Tm положительное.
  • Машина будет действовать как генератор, когда значение Tm отрицательное.

 Инструментальное значение компонента машины измеряется в таблице

.

Таблица 1. Параметр асинхронного/асинхронного двигателя

Номинальная мощность, напряжение (линия-линия), частота 746 ВА, 380 В, 50 Гц
Сопротивление и индуктивность статора 0.009961 Ом, 0,000867 Г
Сопротивление и индуктивность ротора 0,005837 Ом, 0,000867 Г
Взаимная индуктивность 0,03039 Н
Инерция, коэффициент трения, пары полюсов 0,4, 0,02187, 2

Универсальный мост

Универсальный мост представляет собой универсальный преобразователь напряжения для трехфазной сети. Он содержит 6 переключателей, которые соединены в мост. Универсальный мост может быть компонентом силовых электронных устройств

Значение измерения этого универсального моста можно описать в таблице 2.

Таблица 2. Значение измерения блока компонентов универсального моста

Устройства силовой электроники БТИЗ/диоды
Количество плеч моста 3
Резьбовое сопротивление 1e5 Ом
Ослабленная емкость инф
Рон 1e-3 Ом
Тф, Тт 1e-6 с, 1e-6 с

 

Генератор ширины импульса

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) простым способом — это способ манипулирования шириной сигнала, выраженной в импульсах за период, для получения другого среднего напряжения. Примерами приложений PWM являются модуляция данных для телекоммуникаций, управление мощностью или напряжением, поступающим на регуляторы напряжения нагрузки, звуковые эффекты и усиление, а также другие применения. Простейшая генерация сигнала ШИМ заключается в сравнении пилообразного сигнала в качестве несущего напряжения с опорным напряжением с использованием схемы компаратора на операционном усилителе. Работа этого аналогового компаратора заключается в сравнении волн пилообразного напряжения с эталонным напряжением. И когда опорное напряжение больше несущего напряжения (пилообразное), выход компаратора будет высоким.Когда опорное напряжение меньше несущего напряжения, выходной сигнал компаратора будет низким. Используя принцип работы этого компаратора, для изменения скважности выходного сигнала достаточно изменить опорное напряжение.

Система с открытым контуром

 Система открытого цикла состоит из 4 основных компонентов. Это универсальный мостовой ШИМ-генератор постоянного тока и асинхронная машина. В разомкнутой системе они не имеют обратной связи для управления скоростью. Так как скорость зависит от величины постоянного напряжения питания.Система управления без обратной связи традиционно используется в некоторых асинхронных двигателях. Элемент управления прост, потому что содержит несколько компонентов для реализации

.

Замкнутая система

 Улучшение разомкнутой системы замкнутого цикла. Замкнутая система состоит из основного компонента f5. Этими компонентами являются управляемый источник напряжения, блок ПИД-регулятора, блок универсального моста, блок генератора ШИМ и машина с асинхронным двигателем. Датчик скорости системы с замкнутым контуром, используемый в качестве сигнала обратной связи для задания уставки.Требуемая ошибка – это разница между фактической скоростью и заданным значением оборотов в минуту. ПИД-регулятор обрабатывает эту ошибку как управляющий сигнал для управляемых источников напряжения.

Управляемый источник напряжения создает переменное выходное напряжение постоянного тока в качестве входного сигнала для универсального моста.

Универсальный мост для преобразования постоянного напряжения в переменное от источника регулируемого напряжения. Мост генерирует трехфазное напряжение для питания асинхронного двигателя. Скорость асинхронного двигателя определяется величиной 3-х фазного напряжения и частотой выходного универсального моста.Скорость регулируется, чтобы получить ближайшее значение на основе заданной скорости об/мин.

Результаты и обсуждение

Здесь результаты линейного напряжения фазного напряжения тока в линии перечислены вместе с результатами скорости и крутящего момента асинхронного двигателя на следующем рис.

Результаты разомкнутой системы

Значение напряжения на выходе инвертора составляет 380 В переменного тока. Асинхронный двигатель использует это напряжение для работы в соответствии с номинальным напряжением.

Асинхронный двигатель производит ток статора 35 А. Ток одинаков для каждой фазы, потому что асинхронный двигатель является сбалансированной нагрузкой.

Таким образом, установившаяся скорость асинхронного двигателя составляет 1500 об/мин. На этом рисунке можно показать реакцию системы с разомкнутым контуром. Реакция системы без обратной связи: время нарастания (tr) = 0,7 с, время задержки (td) = 0,55 с, время пика (tp) = 0,73 с и время установившегося состояния (ts) = 0,9 с.

Результаты системы с замкнутым контуром

Значение напряжения на выходе инвертора составляет 85 В переменного тока.Асинхронный двигатель использует это напряжение для работы в соответствии с номинальным напряжением.

Асинхронный двигатель производит ток статора 30 А. Ток одинаков для каждой фазы, потому что асинхронный двигатель является сбалансированной нагрузкой.

Таким образом, установившаяся скорость асинхронного двигателя составляет 1420 об/мин. Реакция системы с замкнутым контуром может быть показана на этом рисунке. Отклик системы с замкнутым контуром: время нарастания (tr) = 0,02 с, время задержки (td) = 0,015 с, пиковое время (tp) = 0. 025 с и время установившегося режима (ts) = 0,2 с.

Заключение

Из результатов видно, что управление асинхронным двигателем с помощью ПИД-регулятора и универсального моста дает лучший отклик, чем без ПИД-регулирования. В системе с открытым контуром время достижения установившейся скорости составляет 0,9 секунды, а в системе с замкнутым контуром время достижения установившейся скорости составляет 0,2 секунды. Что показывает, что ПИД-регулятор получил более быструю реакцию, чем без регулятора.можно сделать вывод, что предлагаемая система имеет хорошие возможности управления скоростью асинхронного двигателя.

Нравится:

Нравится Загрузка…

Надежный 3-фазный регулятор скорости двигателя для двигателей и электромобилей

Ознакомьтесь с полным ассортиментом мощных, надежных и эффективных 3-фазных регуляторов скорости двигателя на Alibaba.com для управления различными электрическими приборами и двигателями электромобилей. Эти инновационные и передовые 3-фазные регуляторы скорости двигателя являются современными продуктами, действуют как блестящие блоки управления бытовой техникой и имеют прочную конструкцию.Трехфазный регулятор скорости двигателя , доступный для продажи на сайте, имеет компактные размеры и поставляется со всеми необходимыми стандартными функциями. Эти продукты предлагаются ведущими поставщиками и оптовиками на сайте по конкурентоспособным ценам и доступным ценам.

Профессиональные продукты и аксессуары 3-фазного регулятора скорости двигателя , выставленные на продажу на сайте, отличаются не только прочным качеством, рассчитанным на долгий срок службы, но и надежностью, когда речь идет о производительности и устойчивости.Они энергоэффективны и могут разумно управлять электрическими приборами, чтобы они работали в соответствии с вашими скорректированными требованиями. Эти 3-фазные регуляторы скорости двигателя легко масштабируются и могут быть полностью настроены в соответствии с требованиями заказчика. Эти 3-фазные регуляторы скорости двигателя устойчивы к температуре и могут поставляться с различными наборами напряжений, начиная с 12 В.

На Alibaba.com вы можете выбрать один из нескольких вариантов трехфазного регулятора скорости двигателя различных размеров, форм, цветов, функций и мощностей в зависимости от ваших требований.Эти 3-фазные регуляторы скорости двигателя идеально подходят для электромобилей и оснащены такими функциями, как нулевой джиттер, опции защиты от кражи, жесткий и плавный пуск и многое другое. Вы можете использовать эти 3-фазные регуляторы скорости двигателя для применения как в коммерческих, так и в промышленных приложениях благодаря их превосходным двигателям постоянного тока и синусоидальным технологиям.

Купите эти продукты на Alibaba.com, изучив широкий спектр 3-фазный регулятор скорости двигателя , который также соответствует вашему бюджету и требованиям. Эти продукты, сертифицированные по стандартам ISO, SGS и CE, доступны как для OEM, так и для ODM-заказов при оптовых закупках. Вы также можете найти эти продукты, которые совместимы с солнечными устройствами или приборами.

Преобразователь частоты для регулирования скорости трехфазного двигателя




Трехфазный асинхронный двигатель, вероятно, является наиболее важным первичным двигателем. для промышленного применения с интегральной мощностью. Для одного и того же веса рейтинг однофазного асинхронного двигателя составляет всего около 60 процентов от многофазного. машина.У однофазных двигателей КПД и коэффициент мощности ниже. Однако трехфазный асинхронный двигатель часто раздражал применение. инженер из-за его сопротивления контролю скорости. Некоторое увеличение скорости управление обеспечивается роторными типами, но дальность неконкурентна с тем, что доступно для двигателей постоянного тока. «Если бы мы только могли варьировать применяемую частоту», было замечание, часто сделанное в эпоху до твердого состояния. Конечно, в некоторых реализациях частота была изменена за счет использования другого комплекта двигателя / генератора переменного тока.Такая стратегия явно неэкономична.

Конструкция регулируемой частоты трехфазного питания не сложная если компромисс достигнут в отношении формы волны. Хотя прямоугольная волна приведет к большим потерям на вихревые токи и гистерезису, но все же не необходимо для синтеза истинной синусоиды. Ступенчатая форма волны, состоящая из шести сегментов можно создать путем смешивания логических импульсов. Такая форма волны будет иметь относительно низкую энергию третьей гармоники — главного виновника вихревых волн. рассеивание тока и гистерезиса.Использование цифровой логики обеспечивает значительное упрощение, поскольку модули ИС заменяют сложные дискретные цепи на всех трех фазах.

Другим аспектом частотно-регулируемого управления является необходимость изменения напряжение двигателя на тот же процент, что и изменение частоты. В небольшие двигатели, это основное требование можно обойти, вставив сопротивления в каждом выводе двигателя. Однако такой техники не будет. допускается с большими двигателями, если изменение скорости не ограничено.Использование такого сопротивления также ухудшает регулировку скорости. мотор.

РИС. 7 представлена ​​блок-схема преобразователя частоты для скорости управление трехфазным асинхронным двигателем мощностью 10 л.с. Шесть каналов питания обеспечивают требуемая последовательность шагов напряжения, необходимая для развития квазисинусоиды волна. Эта последовательность повторяется с интервалом 120°, чтобы обеспечить трехфазная энергия к двигателю.


РИС. 7 Блок-схема преобразователя частоты для регулирования скорости трехфазных двигателей.Это от Delco Electronics.


РИС. 8 Логическая временная последовательность для преобразователя частоты. Делко Электроника.

Трехфазный волновой синтез, передаваемый цифро-логическими модулями начинается с последовательности импульсов CL. Последующие модификации, сделанные к этим импульсам, вместе с различными методами комбинирования, проиллюстрированы в логической временной последовательности, показанной на фиг. 8. Обратите внимание, что базовый трехфазный волна уже выходит относительно волн A, B и C.Точки цепи из которых эти волны получены в логике КМОП, обозначены в ИНЖИР. 9. Триггеры FF102, FF103 и FF104 подключены как трехразрядный регистр сдвига. Обратите внимание, что регистр сдвига обеспечивает дополнительные волны А’, Б’ и С’, а также. Эти дополнительные волны используются в построении блочный процесс для изменения исходных трехфазных волн ABC. Один желаемый модификация представляет собой уменьшение полуволновой скважности до 165° с обычные 180°.Как упоминалось ранее, это предотвращает одновременное проведение силовых выходных каскадов, которые чередуют их проведение состояния. Другая желаемая модификация — это очень грубое моделирование синусоида. Здесь также используются волны CL и CL. (Хотя ступенчатый волны ‘i’ BB, и я в конечном итоге доставил двигатель никогда не мог на самом деле быть ошибочно приняты за синусоиду, они почти так же пригодны для работы двигателя как истинная синусоида. Отличительной чертой их является легкость с помощью которых они производятся iii логические схемы и их разумно низкое содержание третьей гармоники.


РИС. 9 Генератор, управляемый напряжением, и трехфазная логическая схема. От Делко. На этикетках указано: 12-вольтовый регулируемый блок питания; осциллятор; Волна формирователь; 3-фи Логика.

Элементы НЕ-И, G101 и G102, запрещают работу в запрещенном состоянии сдвиговый регистр. Триггер FF101 вдвое уменьшает частоту импульсов, получаемых от формирователь волны, тем самым создавая волну CL, которая синхронизирует модули в сдвиговый регистр. Наконец, дополнительный тактовый сигнал генерируется ворота G103.Этот тактовый сигнал CL не используется при генерации основные трехфазные волны. Скорее, он используется для тактовых триггеров FF411, FF421, FF431, FF451 и FF461, показанные на принципиальной схеме. на фиг. 10. Эти триггеры составляют 3 логическую задержку, показанную на блок-схема фиг. 7. Эта логическая операция обеспечивает нулевое напряжение шаг к каждой волне m трехфазной последовательности.

Основная частота, генерируемая управляемым напряжением генератором, равна в 24 раза выше, чем в конечном итоге поставлено на мотор.Это полезная техника логического синтеза. Можно построить низкочастотную волну из более высокочастотных «строительных блоков». Хотя наводит на мысль о Фурье синтеза, метод проще — манипулируют прямоугольными импульсами и комбинируются для получения нужной формы сигнала. Осуществляется синтез импульсов. в функциональном блоке 3-phi Logic на фиг. 7.

Важный аспект формы волны, создаваемой логической схемой. – ступень нулевого напряжения.В результате этого шага продолжительность полупериодов, применяемых к двигателю, составляет 165°, а не обычные 180°. Это предотвращает перекрытие проводимости между выходными каскадами мощности, которые выключение и те что включаются. Функциональный блок, который производит этот шаг при нулевом напряжении представляет собой логическую задержку 3 фи на фиг. 7. Фотоэлементы обеспечить электрическую изоляцию между трехфазной логической схемой и цепи моторного привода.

Схематическая диаграмма на фиг.9 показан генератор, управляемый напряжением. и основная трехфазная логика инвертора. Обратите внимание, что только зарядка схема для Q102, однопереходного транзистора, соединяется с внешним Источник переменного напряжения 0-300 вольт. Это позволяет регулировать зарядку. скорость конденсатора С 104 и, следовательно, скорость пульсации эмиттер-база явление пробоя Q102. В результате генерируемая частота и напряжение, подаваемое на двигатель, увеличивается и уменьшается вместе.Почти постоянная частота, создаваемая большинством однопереходных генераторов, обусловлена ​​тем, что что эмиттерная и базовая цепи подключены к одному и тому же источнику питания. В этой схеме межбазовое напряжение фиксируется на уровне 12 вольт внутренним регулируемый блок питания.

За однопереходным генератором, управляемым напряжением, следует управляемый мультивибратор на транзисторах Q103 и Q104. Этот этап обрабатывает сигнал осциллятора до подходящего уровня и формы для срабатывания 3-х логические модули.Выход Q104 состоит из периодической волны последовательность прямоугольных импульсов CL Эти импульсы имеют половину частоты из тех, которые первоначально порождены стадией одноперехода.

На рис. 10 представлена ​​принципиальная схема трехфазного инвертора. Этот схема подает питание на двигатель, когда он управляется генерируемыми сигналами в трехфазной логической схеме, описанной ранее. Включено в эту схему являются логикой задержки для придания шагу нулевого напряжения в двигателе сигналов и оптопары, обеспечивающие гальваническую развязку между низкоуровневыми логическими сигналами и силовыми цепями.

Схема на РИС. 10 проще, чем кажется при первоначальном осмотре. В схемах много повторений. Не только все цепи для каждой из трех фаз идентичны, но каждая из шесть каналов мощности содержат пять выходных усилителей Дарлингтона, подключенных в параллели. Усилители Darlington типа DTS с тройным рассеивателем. кремниевые агрегаты. У них всего три клеммы, что еще больше упрощает соединений, а также уменьшить количество компонентов.Использование слова «снаббер сети», на примере R512 и C511, заслуживает внимания. Эти Сети RC вносят больше, чем просто «устранение пиков» сигналов. Фактически, они удерживают динамическое отклонение Дарлингтонского напряжения и тока в пределах безопасная рабочая зона, предписанная производителем. Такая грузовая марка «формирование» приносит достойные дивиденды в плане надежности и эффективности.

РИС. 10 Принципиальная схема преобразователя частоты для скорости управление трехфазными двигателями.от Делко Электроникс.

Внешний источник питания постоянного тока должен иметь допустимый ток около 60 ампер и должен допускать изменение выходного напряжения от 0 до 300 вольт. Таким требованиям лучше всего удовлетворяет коммутационная система с регулируемым напряжением. питания, что сводит к минимуму рассеиваемую мощность. Альтернатива — простой двухполупериодный блок питания с автотрансформаторным управлением в сети. Для питания постоянным током можно использовать однофазную линию электропередачи, а трехфазную, Мощность 60 Гц, вероятно, была бы более практичной. Когда подача постоянного тока регулируется на 250 вольт двигатель получает трехфазное питание частотой 60 Гц. С 20 вольт от источника постоянного тока, трехфазное питание, подаваемое на двигатель имеет частоту 5 Гц. Диапазон скоростей, соответствующий такому напряжению снижение примерно с 1750 об/мин до 145 об/мин.

Трехфазный частотно-регулируемый привод с пакетом управления скоростью электродвигателя

Бесплатная доставка по всей Австралии! Никаких эксклюзивных зон!

ПОЛИТИКА ОПЛАТЫ

  • PayPal
  • Банковский депозит
    • покупатели увидят номер банковского счета в кассе
  • Оплата при получении на нашей стойке

ПОЛИТИКА ДОСТАВКИ

Условия доставки и передачи:
1.Наши заказы обычно отправляются в течение 24 рабочих часов после получения оплаты, если нет проблем с заказом. В этом случае мы свяжемся с вами по адресу электронной почты или номеру телефона eBay.
2. Заказы обычно обрабатываются каждый рабочий день, кроме выходных. Обычно, если ваш платеж получен после 15:00. или в выходные, он обрабатывается на следующий рабочий день.

КОНТАКТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

1- Все наши продукты поставляются с гарантией на 1 год, если не указано иное.Четко указано в налоговой накладной.
2- Все элементы гарантии/возврата должны сопровождаться примечанием об утверждении возврата (RA). Пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте или телефону, чтобы получить разрешение на возврат.
Мы делаем это, чтобы свести к минимуму ошибки и недоразумения.
3- Любой предмет, возвращенный без примечания о возвращении, не будет рассматриваться или связываться с ним, и в конечном итоге он будет утилизирован. Это приведет к задержке вашего гарантийного требования.

Мы не несем ответственности за любые убытки, понесенные покупателем, отправившим товар без маркировки в наш магазин.Покупатель должен будет взять на себя все расходы по обработке возвращенного товара.

В нашем магазине представлен широкий ассортимент двигателей (однофазных и трехфазных) и расходных материалов для большинства жилых, промышленных и коммерческих нужд. Посетите наш розничный и интернет-магазин для получения дополнительной продукции. Возможен опт.

Доставка

Условия доставки и доставки:
1. Наши заказы обычно отправляются в течение 24 рабочих часов после получения оплаты, если нет проблем с заказом.В этом случае мы свяжемся с вами по адресу электронной почты или номеру телефона eBay.
2. Заказы обычно обрабатываются каждый рабочий день, кроме выходных. Обычно, если ваш платеж получен после 14:00. или в выходные, он обрабатывается на следующий рабочий день.

ПОЛИТИКА ВОЗВРАТА

1- Все наши продукты поставляются с 1-летней гарантией, если не указано иное. Четко указано в налоговой накладной.
2- Все элементы гарантии/возврата должны сопровождаться примечанием об утверждении возврата (RA). Пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте или телефону, чтобы получить разрешение на возврат.
Мы делаем это, чтобы свести к минимуму ошибки и недоразумения.
3- Любой предмет, возвращенный без примечания о возвращении, не будет рассматриваться или связываться с ним, и в конечном итоге он будет утилизирован. Это приведет к задержке вашего гарантийного требования.

Мы не несем ответственности за любые убытки, понесенные покупателем, отправившим товар без маркировки в наш магазин. Покупатель должен будет взять на себя все расходы по обработке возвращенного товара.

Контроллер трехфазного двигателя переменного тока

Этот проект выполнен с использованием MC3PHAC от NXP Semiconductor.Проект генерирует 6 сигналов PWM для контроллера трехфазного двигателя переменного тока. Очень легко сделать профессиональный частотно-регулируемый привод в сочетании с интеллектуальным силовым модулем (IPM) или 3-фазным IGBT/MOSFET с драйвером затвора. Плата обеспечивает 6 сигналов PWM для инвертора IPM или IGBT, а также сигнал торможения. Также эта плата работает в автономном режиме и не требует программирования/кодирования программного обеспечения.

MC3PHAC — это высокопроизводительный монолитный интеллектуальный контроллер двигателя, разработанный специально для удовлетворения требований к недорогим трехфазным системам управления двигателями переменного тока с регулируемой скоростью.Устройство адаптируется и настраивается в зависимости от среды. Он содержит все активные функции, необходимые для реализации управляющей части 3-фазного привода с разомкнутым контуром. Одним из уникальных аспектов этой платы является то, что, хотя ее можно адаптировать и настраивать в зависимости от среды, для нее не требуется разработка программного обеспечения. Это делает MC3PHAC идеально подходящим для пользовательских приложений, требующих управления двигателем переменного тока, но с ограниченными или отсутствующими программными ресурсами.

В MC3PHAC включены защитные функции, состоящие из контроля напряжения на шине постоянного тока и ввода системной ошибки, которые немедленно отключают модуль ШИМ при обнаружении системной ошибки.

Все выходы являются сигналами TTL, входное питание 5–15 В постоянного тока, напряжение на шине постоянного тока должно быть в пределах 1,75–4,75 В, DIP-переключатель предназначен для установки частоты двигателя 60 или 50 Гц, перемычки также помогают установить полярность выходного ШИМ Активный низкий или активный высокий, и это помогает использовать эту плату с любыми типами модулей IPM, поскольку выход может быть установлен активным низким или высоким. Потенциометр PR2 помогает регулировать скорость двигателя. Обратитесь к техническому описанию микросхемы, чтобы изменить базовую частоту, мертвое время ШИМ и другие возможные параметры.

Управление скоростью — частота синхронного двигателя может быть задана в режиме реального времени в диапазоне от 1 Гц до 128 Гц путем регулировки потенциометра PR2. Масштабный коэффициент составляет 25,6 Гц на вольт. Вывод SPEED обрабатывается 24-битным цифровым фильтром для повышения стабильности скорости в шумной среде.

Управление ускорением — Ускорение двигателя можно задать в режиме реального времени в диапазоне от 0,5 Гц/сек до 128 Гц/сек, регулируя потенциометр PR1.Коэффициент масштабирования составляет 25,6 Гц/секунду на вольт.

Защита от сбоев : MC3PHAC поддерживает расширенный набор функций защиты и предотвращения сбоев. Если неисправность действительно возникает, MC3PHAC немедленно отключает ШИМ и ждет, пока неисправность не будет устранена, прежде чем запустить таймер для повторного включения ШИМ. Обратитесь к графику на Рисунке 10 для значения сопротивления в зависимости от времени повторной попытки из листа данных IC. На рис. 10 предполагается подтягивающий резистор 6,8 кОм. В автономном режиме этот интервал тайм-аута задается на этапе инициализации путем подачи напряжения на вывод MUX_IN, в то время как на вывод RETRY_TxD устанавливается низкий уровень.Таким образом, время повторной попытки может быть указано от 1 до 60 секунд с коэффициентом масштабирования 12 секунд на вольт

Внешнее отслеживание неисправностей : На контакт FAULTIN поступает цифровой сигнал, указывающий на то, что с помощью внешней схемы контроля обнаружена неисправность. Высокий уровень на этом входе приводит к немедленному отключению ШИМ. Типичными условиями неисправности могут быть перенапряжение на шине постоянного тока, перегрузка по току на шине или перегрев. Как только этот вход возвращается к низкому логическому уровню, начинает работать таймер повторной попытки отказа, и ШИМ снова активируются после достижения запрограммированного значения тайм-аута.Входной контакт FLTIN 9 разъема CN3 должен иметь высокий уровень, чтобы перевести неисправный контакт на низкий уровень для нормальной работы.

Контроль целостности напряжения на шине (входной контакт 10 CN3) Вывод DC_BUS контролируется на частоте 5,3 кГц (4,0 кГц, когда частота ШИМ установлена ​​на 15,9 кГц), и любое значение напряжения за пределами допустимого окна представляет собой состояние неисправности. В автономном режиме пороги окна фиксируются на уровне 4,47 В (128 процентов от номинального) и 1,75 В (50 процентов от номинального), где номинальное значение равно 3. 5 вольт. Как только уровень сигнала DC_BUS возвращается к значению в пределах допустимого окна, таймер повторной попытки отказа начинает работать, и ШИМ снова включаются после достижения запрограммированного значения тайм-аута. Во время включения питания VDD может достичь рабочего напряжения до того, как конденсатор звена постоянного тока зарядится до своего номинального значения. При проверке целостности шины постоянного тока пониженное напряжение будет обнаружено и обработано как неисправность с соответствующим периодом тайм-аута. Чтобы предотвратить это, MC3PHAC отслеживает напряжение на шине постоянного тока во время включения питания в автономном режиме и ждет, пока оно не превысит пороговое значение пониженного напряжения, прежде чем продолжить.На это время все функции MC3PHAC приостанавливаются. Как только этот порог будет достигнут, MC3PHAC продолжит работу в обычном режиме, а любое дальнейшее пониженное напряжение будет рассматриваться как неисправность.

Примечание: Если контроль напряжения на шине постоянного тока не требуется, на контакт DC_BUS следует подать напряжение 3,5 В ± 5 процентов. Для этого используйте следующие компоненты: R2 должен быть 3,3 кОм, R4 4 кОм 7 Ом, C6 0,1 мкФ и замкнуть перемычку между контактами 1 и 2.

Управление регенерацией — Регенерация — это процесс, посредством которого накопленная в двигателе механическая энергия и нагрузка передаются обратно в электронику привода, обычно в результате резкого замедления.В особых случаях, когда этот процесс происходит часто (например, в системах управления двигателями лифта), целесообразно включить в привод двигателя специальные функции, позволяющие возвращать эту энергию обратно в сеть переменного тока. Однако в большинстве недорогих приводов переменного тока эта энергия накапливается в конденсаторе шины постоянного тока за счет увеличения его напряжения. Если этот процесс не остановить, напряжение на шине постоянного тока может подняться до опасного уровня, что может привести к выходу из строя конденсатора шины или транзисторов в инверторе мощности. MC3PHAC включает в себя два метода, позволяющих справиться с регенерацией до того, как она станет проблемой.

Резистивное торможение: Вывод DC_BUS отслеживается на частоте 5,3 кГц (4,0 кГц, если частота ШИМ установлена ​​на 15,9 кГц), и когда напряжение достигает определенного порога, на вывод RBRAKE устанавливается высокий уровень. Этот сигнал можно использовать для управления резистивным тормозом, подключенным к конденсатору шины постоянного тока, так что механическая энергия двигателя будет рассеиваться в виде тепла в резисторе, а не накапливаться в виде напряжения на конденсаторе. В автономном режиме пороговое значение DC_BUS, необходимое для подтверждения сигнала RBRAKE, зафиксировано на уровне 3.85 вольт (110 процентов от номинального), где номинальное значение определено как 3,5 вольта.

Выбираемая частота ШИМ: MC3PHAC поддерживает четыре дискретные частоты ШИМ и может динамически изменяться во время работы двигателя. Этот резистор может быть потенциометром или постоянным резистором в диапазоне, указанном в таблице. В автономном режиме частота ШИМ определяется подачей напряжения на вывод MUX_IN, когда на вывод PWM FREQ_RxD подается низкий уровень. Таблица 4 из таблицы данных показывает требуемые уровни напряжения на выводе MUX_IN и соответствующую частоту ШИМ для каждого диапазона напряжения.

  • PR1: Потенциометр для настройки ускорения
  • PR2: Потенциометр для регулировки скорости
  • SW1: DIPX4 Переключатель для установки частоты 60 Гц/50 Гц, а также активного низкого/активного высокого выхода
  • SW2: Переключатель сброса
  • SW3: Пуск/Стоп двигателя
  • SW4: Изменение направления вращения двигателя по часовой/против часовой стрелки
  • CN1: Вход питания постоянного тока 7–15 В постоянного тока
  • CN2: Подача напряжения на шину от модуля IPM/IGBT для защиты от повышенного/пониженного напряжения
  • CN3: Интерфейс между модулем IPM и платой IGBT обеспечивает 6 выходов ШИМ, выход торможения и вход ошибки
  • Плата
  • имеет область прототипа, которую можно использовать для разработки.

Характеристики

  • Питание 7–15 В пост. тока
  • Потенциометр для управления скоростью двигателя
  • Частота ШИМ по умолчанию 10,582 кГц, можно настроить в диапазоне (5,291 кГц – 164 кГц)
  • Потенциометр для регулировки ускорения
  • Ползунковый переключатель для управления направлением движения
  • Ползунковый переключатель для пуска/останова
  • 6 выходных сигналов ШИМ
  • Время простоя по умолчанию 4,5 мкс
  • Время повтора ошибки 32,8 секунды
  • Вход VBS (обратная связь по напряжению шины) Контроль пониженного напряжения
  • Неисправность входа (перегрузка по току или короткое замыкание на входе)
  • Управление скоростью в вольтах на герц
  • Фильтрация цифровой обработки сигналов (DSP) для повышения стабильности скорости
  • 32-битные вычисления для высокоточной работы
  • Интернет включен
  • Для работы не требуется разработка пользовательского программного обеспечения
  • 6-выходной широтно-импульсный модулятор (ШИМ)
  • Генерация трехфазного сигнала
  • 4-канальный аналого-цифровой преобразователь (АЦП)
  • Настраивается пользователем для автономной работы
  • Динамическое подавление пульсаций шины
  • Выбираемая полярность и частота ШИМ
  • Выбираемая базовая частота 50/60 Гц
  • Системный генератор на основе контура фазовой автоподстройки частоты (PLL)
  • Цепь обнаружения низкого напряжения питания
  • В MC3PHAC включены функции защиты, состоящие из контроля напряжения на шине постоянного тока и системы
  • .
  • Вход ошибки, который немедленно отключает модуль ШИМ при обнаружении ошибки системы.

Некоторые целевые приложения для MC3PHAC включают

  • Двигатели HVAC малой мощности
  • Бытовая техника
  • Коммерческие прачечные и посудомоечные машины
  • Управление процессом
  • Насосы и вентиляторы

Схема

Список деталей

Соединения

Настройки DIP-переключателя

Блок-схема

Фото

Видео

MC3PHAC Лист данных

MC3PHAC

Регуляторы скорости трансформаторные трехфазные РСА5Д-…-М — ВЕНТС

Трехфазные трансформаторные регуляторы скорости.

Особенности модели

  • Описание
  • Модификации
  • Скачиваний

Описание

Описание

ПРИМЕНЕНИЕ ДИЗАЙН И УПРАВЛЕНИЕ
  • Регуляторы скорости RSA5D-…M серии предназначены для регулирования производительности трехфазных вентиляторов путем ступенчатого регулирования скорости вращения электродвигателей.
  • Контроллеры имеют пять скоростей. Скорость задается поворотом ручки управления на передней панели корпуса в одно из пяти фиксированных положений.
  • Несколько вентиляторов могут управляться синхронно, если их суммарный ток потребления не превышает максимально допустимого значения тока контроллера.
  • Корпус контроллера изготовлен из негорючего термопластика.
  • Контроллер имеет пять скоростей с выходной мощностью 130 В – 180 В – 230 В – 300 В – 400 В и имеет ручку управления скоростью, световую индикацию работы.
  • Контроллер имеет встроенную защиту двигателя от перегрева, которая отключает питание в случае превышения установленного порога температуры.
  • После снижения температуры до рабочего уровня двигатель перезапускается.
  • В качестве дополнительной функции контроллер имеет клеммы (230 В, макс. 2 А) для подключения внешнего оборудования (например, приводов воздушных заслонок).
КРЕПЛЕНИЕ
  • Контроллер предназначен для установки внутри помещений.
  • Установка должна выполняться с учетом свободной рециркуляции воздуха для охлаждения внутреннего контура.
  • Контроллер предназначен для вертикальной установки.
  • Не устанавливайте контроллер над обогревателями и в местах с плохой конвекцией воздуха.
Рабочее положение устройства

Почему следует использовать трехфазный асинхронный двигатель с преобразователем частоты переменного тока (ЧРП)

Преобразователь частоты (ЧРП) — это тип привода с регулируемой скоростью, используемый для управления электродвигателями, приводимыми в действие переменным током (AC). .Двумя основными типами двигателей переменного тока, используемых в промышленности, являются синхронные и асинхронные. Есть несколько причин, по которым вам следует использовать трехфазный асинхронный двигатель с частотно-регулируемым приводом.

Блог по теме: 5 вещей, которые нужно знать перед проектированием центра управления двигателем


Какие типы двигателей есть в наличии у Mader?

Синхронные и асинхронные двигатели

Синхронные двигатели переменного тока работают с использованием роторов, которые вращаются точно с той же скоростью, что и вращающиеся магнитные поля.Двигателю требуется источник постоянного тока (DC), чтобы производить электрический ток в обмотках статора и создавать вращающееся электромагнитное поле. Полная блокировка между статором и направлением вращения ротора определяет, работает ли двигатель синхронно или вообще не работает.

Асинхронные двигатели

— наиболее распространенные двигатели, используемые в промышленном оборудовании, таком как насосы, конвейеры и воздуходувки. Они также работают с использованием электромагнитных полей, но классифицируются по количеству «фаз».«Фаза» относится к числу отдельных электрических токов, активирующих катушки, расположенные вокруг статора.

В трехфазном двигателе три тока используются для питания трех или кратных трем катушек. Трехфазные двигатели запускаются автоматически и не требуют внешнего источника постоянного тока. Скорость вращения ротора асинхронного двигателя изменяется в зависимости от флуктуаций магнитной индукции, и эти флуктуации приводят к тому, что ротор вращается с меньшей скоростью, чем скорость магнитного поля статора.

 

Какие условия влияют на скорость вращения ротора асинхронного двигателя?

  • Частота сети переменного тока
  • Количество катушек, составляющих статор
  • Нагрузка на двигатель

Чем выше требования к нагрузке, тем больше разница (скольжение) между скоростью вращения ротора и скоростью вращающегося магнитного поля. Чтобы отрегулировать скорость асинхронного двигателя переменного тока, необходимо изменить частоту источника переменного тока, что является целью частотно-регулируемого привода.

Трехфазный асинхронный двигатель и ЧРП

Добавление частотно-регулируемого привода к трехфазному асинхронному двигателю позволяет изменять скорость двигателя в соответствии с нагрузкой двигателя, экономя энергию. Напряжение и частота обеспечиваются точным методом при запуске двигателя, что также исключает потери энергии. Другие преимущества, в том числе:

  • Увеличенный срок службы двигателя переменного тока
  • Экономичный регулятор скорости
  • Меньшее техническое обслуживание, чем у двигателя постоянного тока

Трехфазные асинхронные двигатели широко используются во многих отраслях промышленности, поскольку они являются самозапускающимися, мощными и эффективными.Двигатели, управляемые с помощью частотно-регулируемого привода, являются наиболее эффективными, плавно работающими и энергосберегающими.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.