Несколько способов управления однофазным асинхронным двигателем

Электротехническое оборудование

Written by:

Преимущества и недостатки различных способов управления асинхронными двигателями. Выводы, сделанные из опыта практического применения.

В настоящее время получили большое распространение асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Это вызвано тем, что такие машины не имеют щеточного узла, их ротор сделан из алюминия и технологически очень простой, а значит, сама конструкция получается очень надежной. Рассмотрим несколько способов управления однофазным асинхронным электродвигателем.

Конденсаторный однофазный электродвигатель

Наиболее распространенным типом асинхронного однофазного электродвигателя является двигатель с двумя статорной обмотки. Первая и вторая обмотки идентичны по количеству витков, но последовательно с одной из обмоток включают конденсатор. Конденсатор обеспечивает сдвиг фаз между обмотками для образования вращающегося магнитного поля для ротора.

Частотный способ управления

Основным способом управления таким двигателем в настоящее время, является частотный способ. Этот способ реализуется с помощью специальных приборов, называемых ШИМ инверторами. Эти инверторы, в свою очередь, бывают однофазными и трехфазными, что определяется количеством пар силовых выходов для управления обмотками двигателя. Для управления однофазным двигателем может быть применен как однофазный, так и трехфазный инвертор.

Управление однофазным ШИМ инвертором

При таком управлении обе обмотки двигателя включены параллельно. Два выхода инвертора подключаются к точкам соединения обмоток. Инвертор формирует напряжение с разной частотой и с линейной зависимостью напряжение с частотой. Регулировать частоту можно как вниз, так и вверх. Диапазон регулирования обычно не превышает 1:10, потому что емкость конденсатора в одной из обмоток напрямую зависит от частоты.

преимущества

Основные преимущества этого метода — это простота ввода в эксплуатацию, не требует переделки конструкции двигателя; надежная работа, потому что частотный преобразователь специально разработан для управления такими типами двигателей; хорошие характеристики (ПИД-регулятор, установленные скорости, низкий пусковой ток, защитные функции и т.д.)

недостатки

К недостаткам относятся: только однонаправленное вращение; более высокая стоимость и дефицит однофазных преобразователей по сравнению с трехфазными, по причине их малого выпуска.

Управление трехфазным ШИМ инвертором

В данном случае обмотки двигателя включают последовательно. Выходы трехфазного преобразователя подключают к средней точке и к концам обмоток электродвигателя. Конденсатор при этом из схемы исключают (требуется некоторая переделка двигателя) Так как обмотки двигателя сдвинуты на 90 градусов, а инвертор дает сдвиг фаз на 120 градусов, то поле Не будет идеально круговым и это отрицательно скажется на параметрах регулирования.

Поле будет пульсирующим. Поскольку порядок коммутации выводов инвертора можно менять программным путем, то легко добиться изменения чередования напряжений на обмотках, следовательно, изменять направление вращения ротора двигателя.

преимущества

К достоинствам следует отнести: доступность на рынке и сравнительно низкую цену; возможность реверсивной работы обычного нереверсивного двигателя; более широкий, чем в однофазного преобразователя диапазон регулирования; возможности программируемых функций как в однофазного инвертора или даже шире за счет большего количества коммутируемых выходов.

недостатки

Недостатки это: пониженный и пульсирующий момент однофазного двигателя; повышенный его нагрева; не все стандартные преобразователи готовы для такой работы, так как некоторые производители прямо запрещают использовать свои изделия в таком режиме.

Comments are closed.