Một số cách để điều khiển động cơ không đồng bộ một pha

Ưu điểm và nhược điểm của các phương pháp khác nhau để điều khiển động cơ không đồng bộ. Kết luận từ kinh nghiệm thực tế.

Hiện nay, động cơ cảm ứng lồng sóc được sử dụng rộng rãi. Điều này là do các máy như vậy không có cụm bàn chải, cánh quạt của chúng được làm bằng nhôm và công nghệ rất đơn giản, điều đó có nghĩa là bản thân thiết kế rất đáng tin cậy. Xem xét một số cách để điều khiển động cơ không đồng bộ một pha.

Tụ điện động cơ một pha

Loại phổ biến nhất động cơ một pha không đồng bộ là một động cơ có hai cuộn dây stato. Các cuộn dây thứ nhất và thứ hai giống hệt nhau về số vòng, nhưng nối tiếp với một trong các cuộn dây bao gồm một tụ điện. Các tụ điện cung cấp một sự thay đổi pha giữa các cuộn dây để tạo thành một từ trường quay cho rôto.

Phương pháp điều khiển tần số

Cách chính để điều khiển một động cơ như vậy, hiện đang được sử dụng, là phương pháp tần số. Phương pháp này được thực hiện bằng cách sử dụng các thiết bị đặc biệt gọi là bộ biến tần PWM. Các bộ biến tần này lần lượt là một pha và ba pha, được xác định bởi số lượng cặp đầu ra công suất để điều khiển cuộn dây động cơ. Để điều khiển động cơ một pha, có thể sử dụng cả bộ biến tần một pha và ba pha. Một ví dụ về thiết kế tự chế -bộ chuyển đổi tần số tự làm.

Điều khiển biến tần PWM một pha

Với điều khiển này, cả hai cuộn dây động cơ được kết nối song song. Hai đầu ra của biến tần được kết nối với các điểm kết nối của cuộn dây. Biến tần tạo ra điện áp với tần số thay đổi và với sự phụ thuộc tuyến tính của điện áp vào tần số. Bạn có thể điều chỉnh tần số cả xuống và lên. Phạm vi điều chỉnh thường không vượt quá 1:10, bởi vì điện dung của tụ điện trong một trong các cuộn dây phụ thuộc trực tiếp vào tần số.

Ưu điểm

Ưu điểm chính của phương pháp này là dễ vận hành, không yêu cầu thiết kế lại cấu trúc động cơ; công việc đáng tin cậy, như bộ biến tần được thiết kế đặc biệt để điều khiển các loại động cơ này; đặc điểm tốt (Bộ điều khiển PIDtốc độ đặt trước, dòng vào thấp, chức năng bảo vệ, v.v.)

Nhược điểm

Những nhược điểm bao gồm: chỉ xoay một chiều; chi phí cao hơn và thâm hụt bộ chuyển đổi một pha so với bộ chuyển đổi ba pha, do sản lượng thấp.

Điều khiển biến tần PWM ba pha

Trong trường hợp này, cuộn dây động cơ được kết nối nối tiếp. Đầu ra của bộ biến đổi ba pha được kết nối với điểm giữa và với các đầu của cuộn dây động cơ. Trong trường hợp này, tụ điện được loại trừ khỏi mạch (một số thay đổi của động cơ là bắt buộc) Vì cuộn dây động cơ bị dịch chuyển 90 độ và biến tần tạo ra sự dịch pha 120 độ, trường sẽ không hoàn toàn tròn và điều này sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến các thông số điều khiển.

Các lĩnh vực sẽ được đập. Do thứ tự chuyển đổi của các đầu ra biến tần có thể được thay đổi theo chương trình, nên dễ dàng đạt được sự thay đổi điện áp trên cuộn dây, do đó, để thay đổi hướng quay của rôto động cơ.

Ưu điểm

Những lợi thế bao gồm: khả năng tiếp cận thị trường và mức giá tương đối thấp; khả năng vận hành ngược của động cơ không đảo ngược thông thường; phạm vi điều chỉnh rộng hơn so với bộ chuyển đổi một pha; khả năng của các chức năng lập trình như biến tần một pha hoặc thậm chí rộng hơn do số lượng đầu ra chuyển đổi lớn hơn.

Nhược điểm

Nhược điểm là: mô men giảm và dao động của động cơ một pha; tăng nhiệt; không phải tất cả các bộ chuyển đổi tiêu chuẩn đã sẵn sàng cho công việc như vậy, bởi vì Một số nhà sản xuất nghiêm cấm sử dụng các sản phẩm của họ trong chế độ này.

Điều khiển pha với bộ điều khiển triac (bộ điều chỉnh độ sáng)

Phương pháp này là "cổ xưa" nhất, đó là do sự vắng mặt cho đến gần đây trong việc bán rộng rãi các bộ điều khiển tần số và giá tương đối cao của chúng. Với điều khiển này, cuộn dây động cơ vẫn được kết nối song song. Một trong các cuộn dây được kết nối nối tiếp với tụ điện lệch pha. Đến các điểm kết nối song song của cuộn dây được kết nối bộ điều khiển triac.

Ở đầu ra của bộ điều chỉnh này, điện áp một pha được tạo ra với tần số không đổi (50 Hz) và giá trị rms có thể điều chỉnh. Điều này là do sự điều chỉnh điện áp mở của triac, tức là thời gian mở của triac thay đổi theo thời gian của điện áp lưới điện.

Thời điểm trên trục động cơ, với quy định này, sẽ giảm tỷ lệ với điện áp, độ trượt quan trọng sẽ không thay đổi.

Ưu điểm

Ưu điểm chính: sự đơn giản đặc biệt của thiết bị điều khiển; khả năng lắp ráp và sửa chữa một thiết bị như vậy với bất kỳ đài phát thanh nghiệp dư nào; một đơn đặt hàng có cường độ hoặc thậm chí một số đơn đặt hàng có cường độ thấp hơn so với các ổ đĩa tần số.

Nhược điểm

Những nhược điểm chính là: quy định các cuộc cách mạng chỉ để hạ thấp; phạm vi điều chỉnh sử dụng bộ điều chỉnh độ sáng chỉ 2: 1; tốc độ ổn định chỉ đạt yêu cầu; tải cho phép giảm mạnh với tốc độ giảm; động cơ quá nóng ở tốc độ thấp, như thiếu hiệu suất của quạt động cơ tích hợp; sự cần thiết phải đánh giá quá cao sức mạnh động cơ.

Kết luận

Dựa trên tất cả những điều trên, bắt buộc phải khuyến nghị sử dụng các ổ tần số để điều khiển động cơ cảm ứng. Các ổ đĩa như vậy (biến tần PWM) ngoài sự thuận tiện không thể nghi ngờ của quản lý, cho phép đạt được hiệu quả cao của các nhà máy và đạt được sự tăng trưởng hệ số công suất (cos phi) đến 0,98, tức là thực hiện chương trình bảo tồn năng lượng.

Xem thêm: Kết nối một pha của động cơ ba pha và Bộ điều khiển tốc độ động cơ Collector