Глоссарий двигателей переменного тока

Двигатель переменного тока — Электродвигатель, приводимый в действие переменным током, а не постоянным.

Переменный ток — Электрический заряд, который часто меняет направление (противоположно постоянному току, с зарядом только в одном направлении).

Центробежный переключатель — Электрический переключатель, который регулирует скорость вращения вала, работающий за счет центробежной силы, создаваемой самим валом.

Передаточное число — Передаточное число, при котором скорость двигателя уменьшается редуктором. Скорость на выходном валу равна 1 передаточному отношению x скорость двигателя.

Инвертор — Устройство, преобразующее постоянный ток в переменный. Реверс выпрямителя.

Асинхронный двигатель — Может упоминаться как асинхронный двигатель; Тип двигателя переменного тока, в котором электромагнитная индукция питает ротор. Для создания крутящего момента требуется скольжение.

Скорость холостого хода — Обычно ниже синхронной скорости, это скорость, когда двигатель не несет нагрузки.

Номинальная скорость — Скорость двигателя при номинальной выходной мощности.Обычно самая востребованная скорость.

Выпрямитель — Устройство, преобразующее переменный ток в постоянный в двигателе. Они могут использоваться в качестве компонента источника питания или могут обнаруживать радиосигналы. Обычно выпрямители могут состоять из твердотельных диодов, ртутных дуговых клапанов или других веществ. Реверс инвертора.

Выпрямление — Процесс преобразования переменного тока в постоянный с помощью выпрямителя в двигателе переменного тока.

Асинхронный двигатель с разделенной фазой — Двигатели, которые могут создавать больший пусковой крутящий момент за счет использования центробежного переключателя в сочетании со специальной пусковой обмоткой.

Момент при остановке — Максимальный крутящий момент, с которым двигатель может работать, при определенном напряжении и частоте. Превышение этого количества приведет к остановке двигателя.

Пусковой крутящий момент — крутящий момент, который мгновенно создается при запуске двигателя. Двигатель не будет работать, если нагрузка трения превышает крутящий момент.

Статический момент трения — Когда двигатель останавливается, например, тормозом, это выходной крутящий момент, необходимый для удержания нагрузки при остановке двигателя.

Синхронный двигатель — В отличие от асинхронного двигателя, он может создавать крутящий момент с синхронной скоростью без скольжения.

Синхронная скорость — Обозначается скоростью в минуту, это внутренний фактор, определяемый количеством полюсов и частотой сети.

Привод с регулируемой скоростью — Оборудование, используемое для управления частотой электроэнергии, подаваемой на двигатель переменного тока, с целью управления его скоростью вращения.

Блок-схема для систем, в которых используется двигатель переменного тока

Срок службы двигателя переменного тока

Anaheim Automation обычно имеют срок службы около 10 000 часов работы, если двигатели работают в надлежащих условиях и в соответствии со спецификациями.

Требуемое обслуживание двигателя переменного тока

Профилактическое обслуживание — ключ к долговечной системе электродвигателя переменного тока.Следует проводить плановую проверку. Всегда проверяйте двигатель переменного тока на предмет загрязнения и коррозии. Грязь и мусор могут закупорить воздушные каналы и уменьшить поток воздуха, что в конечном итоге приведет к сокращению срока службы изоляции и возможному отказу двигателя. Если мусор не виден явно, убедитесь, что поток воздуха постоянный и не слабый. Это также может указывать на засорение. Во влажной, влажной или влажной среде проверьте клеммы в распределительной коробке на предмет коррозии и при необходимости отремонтируйте.

Прислушайтесь к чрезмерному шуму или вибрации и почувствуйте чрезмерное нагревание.Это может указывать на необходимость смазки подшипников. Примечание: Будьте осторожны при смазке подшипников, так как чрезмерная смазка может привести к грязи и маслам, забивающим воздушный поток. Обязательно найдите и удалите источник тепла для двигателя, чтобы избежать отказа системы.

Примечание. Будьте осторожны при смазке подшипников, так как чрезмерная смазка может привести к загрязнению и засорению потоком воздуха маслом маслами. Обязательно найдите и удалите источник тепла для двигателя, чтобы избежать отказа системы.

Электропроводка двигателя переменного тока

Следующая информация предназначена в качестве общего руководства для электромонтажа линейки двигателей переменного тока Anaheim Automation. Имейте в виду, что при прокладке силовой и сигнальной проводки на машине или системе излучаемый шум от близлежащих реле, трансформаторов и других электронных устройств может индуцироваться в двигателе переменного тока и сигналах энкодера, входных / выходных коммуникациях и других чувствительных низковольтных устройствах. сигналы. Это может вызвать сбои в системе.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ — В системе двигателя переменного тока может присутствовать опасное напряжение, способное вызвать травму или смерть. Соблюдайте особую осторожность при обращении, подключении, тестировании и регулировке во время установки, настройки, настройки и эксплуатации. Не делайте чрезмерных корректировок или изменений в параметрах системы двигателя переменного тока, которые могут вызвать механическую вибрацию и привести к поломке и / или потерям. После того, как система электродвигателя переменного тока подключена, не запускайте ее путем прямого включения / выключения источника питания. Частое включение / выключение питания приведет к быстрому старению компонентов системы, что сократит срок службы системы электродвигателя переменного тока.

Строго соблюдать следующие правила:

• Следуйте схеме подключения к каждому двигателю переменного тока и / или контроллеру.
• Прокладывайте силовые кабели высокого напряжения отдельно от силовых кабелей низкого напряжения.
• Отделите входную силовую проводку и силовые кабели двигателя переменного тока от проводки управления и кабелей обратной связи двигателя. Сохраняйте это разделение на всем протяжении провода.
• Используйте экранированный кабель для силовой проводки и обеспечьте заземленное зажимное соединение на 360 градусов к стене корпуса.Оставьте на вспомогательной панели место для изгибов проводов.
• Сделайте все кабельные трассы как можно короче.
• Обеспечьте достаточный воздушный поток
• Сохраняйте окружающую среду как можно более чистой

ПРИМЕЧАНИЕ: Кабели заводского изготовления рекомендуются для использования в наших системах двигателей переменного тока. Эти кабели приобретаются отдельно и предназначены для минимизации электромагнитных помех. Эти кабели рекомендуется использовать вместо кабелей, изготовленных заказчиком, чтобы оптимизировать работу системы и обеспечить дополнительную безопасность для системы электродвигателя переменного тока, а также для пользователя.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ — Во избежание поражения электрическим током выполните все монтажные и электромонтажные работы двигателя переменного тока перед подачей питания. После подачи питания на соединительные клеммы может присутствовать напряжение.

Монтаж двигателя переменного тока

Следующая информация предназначена в качестве общего руководства по установке и монтажу системы электродвигателя переменного тока. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ — В системе двигателя переменного тока может присутствовать опасное напряжение, способное вызвать травму или смерть.Соблюдайте особую осторожность при обращении, тестировании и регулировке во время установки, настройки и эксплуатации. При установке и монтаже очень важно учитывать проводку двигателя переменного тока. Субпанели, устанавливаемые внутри корпуса для монтажа компонентов системы, должны иметь плоскую жесткую поверхность, защищенную от ударов, вибрации, влаги, масла, паров или пыли. Помните, что двигатель переменного тока выделяет тепло во время работы; поэтому при проектировании компоновки системы следует учитывать рассеивание тепла.Размер корпуса не должен превышать максимально допустимую температуру окружающей среды. Рекомендуется устанавливать двигатель переменного тока в положение, обеспечивающее достаточный воздушный поток. Электродвигатель переменного тока должен быть устойчиво закреплен и надежно закреплен.

ПРИМЕЧАНИЕ: Между электродвигателем переменного тока и любыми другими устройствами, установленными в системе / электрической панели или шкафу, должно быть не менее 10 мм.

Чтобы соответствовать требованиям UL и CE, система электродвигателя переменного тока должна быть заземлена в заземленном проводящем корпусе, обеспечивающем защиту, как определено в стандарте EN 60529 (IEC 529) до IP55, таким образом, чтобы они были недоступны для оператора или неквалифицированного человека. .Как и любую движущуюся часть системы, двигатель переменного тока следует держать вне досягаемости оператора. Корпус NEMA 4X превосходит эти требования, обеспечивая степень защиты IP66. Чтобы улучшить соединение между шиной питания и субпанелью, сделайте субпанель из оцинкованной (не содержащей краски) стали. Кроме того, настоятельно рекомендуется защитить систему электродвигателя переменного тока от электрических помех. Шум от сигнальных проводов может вызвать механическую вибрацию и неисправности.

Экологические аспекты двигателя переменного тока

Следующие меры по охране окружающей среды и безопасности должны соблюдаться на всех этапах эксплуатации, обслуживания и ремонта системы электродвигателя переменного тока.Несоблюдение этих мер предосторожности нарушает стандарты безопасности при проектировании, производстве и предполагаемом использовании двигателя переменного тока. Обратите внимание, что даже правильно построенная система электродвигателя переменного тока, неправильно установленная и эксплуатируемая, может быть опасной. Пользователь должен соблюдать меры предосторожности в отношении нагрузки и условий эксплуатации. В конечном итоге заказчик несет ответственность за правильный выбор, установку и работу двигателя переменного тока и / или регулятора скорости.

Атмосфера, в которой используется двигатель переменного тока, должна способствовать соблюдению общих правил работы с электрическим / электронным оборудованием.Не эксплуатируйте систему электродвигателя переменного тока в присутствии легковоспламеняющихся газов, пыли, масла, пара или влаги. При использовании вне помещений двигатель переменного тока должен быть защищен от атмосферных воздействий соответствующей крышкой, обеспечивая при этом достаточный поток воздуха и охлаждение. Влага может вызвать опасность поражения электрическим током и / или вызвать поломку системы. Следует уделять должное внимание недопущению попадания любых жидкостей и паров. Свяжитесь с заводом-изготовителем, если для вашего приложения требуются определенные степени защиты IP. Разумно устанавливать двигатель переменного тока в среде, свободной от конденсации, электрических шумов, вибрации и ударов.

Кроме того, предпочтительно работать с системой электродвигателя переменного тока в нестатической защитной среде. Открытые цепи всегда должны быть надлежащим образом ограждены и / или закрыты для предотвращения несанкционированного контакта человека с цепями под напряжением. Никакие работы не должны выполняться при включенном питании.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ включать и отключать питание при включенном питании. После выключения питания подождите не менее 5 минут, прежде чем проводить инспекционные работы в системе двигателя переменного тока, потому что даже после отключения питания в конденсаторах внутренней цепи системы двигателя переменного тока будет оставаться некоторая электрическая энергия.
Спланируйте установку двигателя переменного тока в конструкции системы, свободной от мусора, такого как металлический мусор от резки, сверления, нарезания резьбы и сварки, или любого другого постороннего материала, который может контактировать с схемами системы. Если не предотвратить попадание мусора в систему двигателя переменного тока, это может привести к повреждению и / или поражению электрическим током.

История двигателя переменного тока

Изобретение двигателя переменного тока Асинхронные двигатели переменного тока
используются в отрасли уже более 20 лет.Идея двигателя переменного тока возникла у Николы Теслы в 1880-х годах. Никола Тесла заявил, что двигателям не нужны щетки для переключения ротора. Он сказал, что они могут быть вызваны вращающимся магнитным полем. Никола Тесла обнаружил использование переменного тока, который индуцирует вращающиеся магнитные поля. Тесла подал патент США номер 416194 на работу над двигателем переменного тока. Этот тип двигателя сегодня мы называем асинхронным двигателем переменного тока.

Эволюция двигателя переменного тока
Двигатель переменного тока сделал себе имя благодаря простой конструкции, простоте использования, прочной конструкции и рентабельности для множества различных применений.Достижения в области технологий позволили производителям развить идею Telsa и обеспечили большую гибкость в регулировании скорости асинхронного двигателя переменного тока. От простого фазового управления до более надежных систем с обратной связью, использующих векторно-ориентированное управление полем; Двигатель переменного тока усовершенствовался за последние сто двадцать лет.

Принадлежности для двигателей переменного тока

Для двигателей переменного тока существует широкий выбор принадлежностей. Доступные аксессуары включают тормоз, сцепление, вентилятор, разъем и кабели. Дополнительные сведения и варианты см. На странице «Аксессуары» Anaheim Automation.

Тормоза двигателя переменного тока представляют собой систему 24 В постоянного тока. Эти тормоза идеально подходят для любых удерживающих устройств, которые вы можете использовать с электродвигателем переменного тока. Тормоза электродвигателя переменного тока имеют низковольтную конструкцию для приложений, которые подвержены разряду батареи, потере энергии или длинной проводке.

Муфта двигателя переменного тока используется для управления крутящим моментом, прилагаемым к нагрузке. Муфту двигателя переменного тока также можно использовать для увеличения скорости нагрузки с высоким моментом инерции.Муфты идеально подходят для использования с электродвигателем переменного тока, когда вы хотите точно контролировать крутящий момент или медленно прикладывать мощность. Муфты электродвигателя переменного тока также помогают предотвратить резкие скачки тока.

Вентиляторы двигателя переменного тока используются для охлаждения двигателей. Обычно они не встречаются в небольших двигателях, потому что они не нужны, но чаще встречаются в более крупных асинхронных двигателях переменного тока из-за тепловыделения. Есть два типа вентиляторов, которые используются для двигателя переменного тока. Типы бывают внутренние и внешние вентиляторы. Вентиляторы электродвигателей переменного тока идеально подходят для использования, когда возникает проблема перегрева.

Кабели двигателя переменного тока могут быть изготовлены по индивидуальному заказу с поставляемым разъемом двигателя переменного тока в соответствии с заданными спецификациями. Кабели также можно приобрести в компании Anaheim Automation.

Если двигатели переменного тока не идеальны для вашего применения, вы можете рассмотреть бесщеточные двигатели постоянного тока, щеточные двигатели постоянного тока, сервоприводы или шаговые двигатели и их совместимые драйверы / контроллеры. Наряду с двигателями переменного тока Anaheim Automation предлагает коробки передач и регуляторы скорости. Дополнительные продукты Anaheim Automation предлагает: энкодеры, HMI, муфты, кабели и соединители, линейные направляющие.

Настройка двигателя переменного тока

Anaheim Automation была основана в 1966 году как производитель систем управления перемещением «под ключ». Его упор на исследования и разработки обеспечил постоянное внедрение передовых продуктов управления движением, таких как линейка продуктов AC Motor. Сегодня Anaheim Automation занимает высокое место среди ведущих производителей и дистрибьюторов продукции для управления движением, и это положение усиливается ее отличной репутацией в области качественной продукции по конкурентоспособным ценам.Линия продуктов AC Motor не является исключением из целей компании.

Anaheim Automation предлагает широкий выбор стандартных двигателей переменного тока. Иногда OEM-заказчики со средним и большим количеством требований предпочитают иметь двигатель переменного тока, который настраивается или модифицируется в соответствии с их точными проектными требованиями. Иногда настройка так же проста, как модификация вала, тормоз, масляное уплотнение для степени защиты IP65, установочные размеры, цвета проводов или этикетка. В других случаях заказчик может потребовать, чтобы двигатель переменного тока соответствовал идеальным характеристикам, таким как скорость, крутящий момент и / или напряжение.Для получения более подробной информации обсудите требования к вашему приложению с инженером по автоматизации в Анахайме.

Электродвигатель переменного тока Anaheim Automation

ценят то, что линейка двигателей переменного тока Anaheim Automation может удовлетворить их стремление к творчеству, гибкости и эффективности системы. Покупатели ценят простоту «универсального магазина» и экономию затрат благодаря индивидуальной конструкции электродвигателя переменного тока, в то время как инженеры довольны тем, что Anaheim Automation уделяет особое внимание их конкретным системным требованиям.

Стандартная линейка двигателей переменного тока Anaheim Automation представляет собой экономичное решение, поскольку они известны своей прочной конструкцией и отличными характеристиками. Значительный рост продаж компании явился результатом целенаправленного проектирования, дружелюбного обслуживания клиентов и профессиональной поддержки приложений, что часто превосходит ожидания клиентов в отношении выполнения их индивидуальных требований. Хотя значительная часть продаж двигателей переменного тока Anaheim Automation связана с особыми, индивидуальными требованиями или требованиями частной марки, компания гордится своей стандартной базой складских запасов, расположенной в Анахайме, Калифорния, США.Чтобы сделать индивидуальную настройку двигателя переменного тока доступной, требуется минимальное количество и / или плата за непериодическое проектирование (NRE). Свяжитесь с заводом-изготовителем для получения подробной информации, если вам потребуется специальный двигатель переменного тока в конструкции вашей системы управления движением.

Все продажи индивидуализированного или модифицированного двигателя переменного тока не подлежат отмене и возврату, и для каждого запроса клиент должен подписывать соглашение NCNR. Все продажи, включая индивидуальный двигатель переменного тока, осуществляются в соответствии со стандартными положениями и условиями Anaheim Automation и заменяют любые другие явно выраженные или подразумеваемые условия, включая, помимо прочего, любые подразумеваемые гарантии.

Anaheim Automation заказывает линейку продуктов AC Motor разнообразно: компании, эксплуатирующие или проектирующие автоматизированное оборудование или процессы, которые включают в себя пищевую, косметическую или медицинскую упаковку, требования к маркировке или защите от несанкционированного вскрытия, сборку, конвейер, погрузочно-разгрузочные работы, робототехнику, специальную съемку и т. Д. проекционные эффекты, медицинская диагностика, устройства контроля и безопасности, управление потоком насоса, изготовление металла (станки с ЧПУ) и модернизация оборудования. Многие OEM-заказчики просят, чтобы мы использовали двигатели переменного тока «частной торговой марки», чтобы их клиенты оставались верными им при обслуживании, замене и ремонте.

Тест двигателя переменного тока

В: Какие три основных типа электродвигателей переменного тока предлагает Anaheim Automation?
A: Индукционные, синхронные и промышленные

Q: Каковы компоненты частотно-регулируемого привода?
A: Частотно-регулируемый привод включает двигатель переменного тока, контроллер и интерфейс оператора.

В: Какой двигатель обычно используется в частотно-регулируемом приводе?
A: Трехфазный асинхронный двигатель

В: Каковы основные компоненты двигателя переменного тока?
A: Стационарный статор, который находится снаружи и имеет катушки, на которые подается переменный ток, и внутренний ротор, прикрепленный к выходному валу.

В: Почему необходимо подключать конденсатор к асинхронному двигателю переменного тока?
A: Любой двигатель ACP-M, считающийся однофазным асинхронным двигателем, является двигателем с конденсаторным приводом. Следовательно, для его работы необходимо создать вращающееся магнитное поле. Конденсаторы создают источник питания с фазовым сдвигом, который необходим для создания необходимого вращательного магнитного поля. С другой стороны, трехфазные двигатели всегда подают питание с разными фазами, поэтому им не нужны конденсаторы.

В: Что подразумевается под реверсивным двигателем, рассчитанным на 30 минут?
A: Двигатель рассчитан на оптимальную работу не более 30 минут. Если работать постоянно, двигатель перегорит.

Часто задаваемые вопросы по двигателям переменного тока:

В: Почему следует выбрать трехфазный двигатель вместо однофазного?
A: Однофазные двигатели переменного тока мощностью более 10 л.с. (7,5 кВт) обычно не так распространены. Трехфазные двигатели менее вибрируют, что продлевает срок их службы по сравнению с однофазными двигателями той же мощности, используемыми в тех же условиях.

В: В чем разница между частотно-регулируемым приводом и частотно-регулируемым приводом?
A: Приводы с переменной частотой (VFD) обычно относятся только к приводам переменного тока, в то время как приводы с регулируемой скоростью (VSD) могут относиться либо к приводу переменного тока, либо к приводу постоянного тока. VFD управляет скоростью двигателя переменного тока, изменяя частоту двигателя. С другой стороны, преобразователи частоты изменяют напряжение для управления двигателем постоянного тока.

В: Могу ли я изменить направление вращения асинхронного двигателя переменного тока, если я подключил его, как показано в каталоге, например, ACP-M-4IK25N-AU?
A: Да, можно.Однако перед переключением направления убедитесь, что двигатель полностью остановлен. Если требуется немедленное реверсирование, реверсивный двигатель лучше подходит для данной области применения; например ACP-M-4RK25N-AU.

Q: Можно ли изменить скорость асинхронных двигателей переменного тока и реверсивных двигателей?
A: Частота источника питания определяет скорость однофазных (переменного тока) асинхронных и реверсивных двигателей. Если ваше приложение требует изменения скорости, рекомендуется использовать двигатель с регулировкой скорости.

В: Будет ли временное хранение моего асинхронного двигателя переменного тока при температуре от 0 ° F до -20 ° F создавать какие-либо проблемы?
A: Резкие перепады температуры могут привести к конденсации влаги внутри двигателя. В этом случае компоненты могут заржаветь, что значительно сократит срок службы. Постарайтесь избежать образования конденсата.

В: Это плохо, если мой асинхронный двигатель переменного тока сильно нагревается?
A: При преобразовании электрической энергии во вращательное движение внутри двигателя выделяется тепло, что делает его горячим.Температура двигателя переменного тока равна повышению температуры, вызванному потерями в двигателе, плюс температура окружающей среды. Если температура окружающей среды составляет 85 ° F, а внутренние потери в двигателе составляют 90 ° F (32 ° C), поверхность двигателя будет 175 ° F (79 ° C). Это не типично для маленького мотора.

В: Почему некоторые редукторы электродвигателя переменного тока выводят выходной сигнал противоположно двигателю, а другие — в том же направлении?
A: Редукторы снижают скорость двигателя от 1/3 до 1/180 (для асинхронных двигателей переменного тока.) Это снижение скорости является результатом использования нескольких передач; количество передач в зависимости от величины снижения скорости. Однако вращение последней шестерни определяет направление выходного вала.

В: Будет ли асинхронный двигатель переменного тока подвержен сильным колебаниям напряжения питания?
A: Напряжение источника питания влияет на крутящий момент, создаваемый двигателем. Крутящий момент примерно в два раза больше напряжения источника питания. Таким образом, при использовании двигателей с большими колебаниями напряжения питания важно помнить, что создаваемый крутящий момент будет изменяться.

VFD или симистор для асинхронных двигателей переменного тока?

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

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

ЧРП Fuji Electric FRENIC Mini C2

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

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

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

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

Одним из недостатков использования частотно-регулируемых приводов является то, что они могут быть дорогими и сложными в размере. Также требуется трехфазный асинхронный двигатель переменного тока с номинальной мощностью инвертора или, по крайней мере, с номинальной продолжительностью.Если двигатель оснащен тормозным механизмом, он обычно сокращает рабочий цикл. Я видел частотно-регулируемые приводы для однофазных двигателей на рынке в прошлом, но их трудно найти, и мы никогда не тестировали их с нашими двигателями.

Другой способ управления скоростью однофазных асинхронных двигателей переменного тока?

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

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

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

Чтобы этот метод управления был успешным, необходимо устройство обратной связи, чтобы замкнуть контур между двигателем и регулятором скорости.Эта обратная связь необходима для предотвращения слишком сильных колебаний скорости двигателя (и входного напряжения).

Oriental Motor использует тахогенераторы для замыкания контура между нашими двигателями с регулируемой скоростью переменного тока и контроллерами скорости, такими как серии DSC или US2. Тахогенератор, он же тахометр, вырабатывает напряжение, пропорциональное скорости. Он используется в непрерывном контуре обратной связи для поддержания точности скорости на уровне ± 1% или меньше.

Это упрощенная схема цепи управления для серии DSC.

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

Показывает, как тахогенератор используется во время работы двигателя.

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

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

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

Другими словами, чтобы избежать этой проблемы, используйте мотор-редуктор.

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

Подпишитесь, пожалуйста, в правом верхнем углу страницы!

Какие типы двигателей можно использовать с частотно-регулируемыми приводами?

• Электродвигатели постоянного тока: электродвигатели постоянного тока все еще производятся, хотя количество активных производителей значительно сократилось, особенно тех, которые все еще производят большие электродвигатели постоянного тока (> 1 МВт).
• Асинхронный двигатель переменного тока с короткозамкнутым ротором: Этот тип двигателя является наиболее часто используемым двигателем в промышленных процессах с частотно-регулируемыми приводами.
• Асинхронный двигатель с фазным ротором: этот тип двигателя традиционно использовался в частотно-регулируемом приводе, когда нагрузка требовала высокого пускового момента, а мощность сети электропитания была недостаточной для прямого пуска от сети (DOL). Работа с переменной скоростью достигается за счет изменения эффективного сопротивления в цепи ротора.
• Синхронный двигатель переменного тока с бесщеточным или щеточным возбуждением.
• Синхронный двигатель переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов: Этот тип двигателя специально разработан для работы с частотно-регулируемым приводом.Синхронные двигатели используются в основном в диапазонах высокой мощности для минимизации затрат за счет минимизации номинального тока преобразователя частоты и из-за отсутствия асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

Диапазон мощности частотно-регулируемых приводов типа VSI простирается от дробных кВт, таких как 0,18 кВт до 2 000 кВт в диапазоне низкого напряжения и от 200 кВт до 30 МВт в диапазоне среднего напряжения.Низкие напряжения, представляющие интерес для местного рынка, представляют собой стандартные напряжения IEC (Международной электротехнической комиссии), а именно: однофазное 230 В, трехфазное 400 В и трехфазное 690 В при входной частоте 50 Гц. Чтобы удовлетворить потребности рынка 525 В, используются частотно-регулируемые приводы с номинальным напряжением 600 В и 690 В. На уровне среднего напряжения представляющие интерес напряжения составляют 3 300 В, 6 600 В и 11 000 В. Экономические факторы должны быть определяющим фактором в отношении номинального напряжения привода при требуемой номинальной мощности, хотя это не всегда так.

Методы регулирования скорости асинхронного двигателя

Регулировка скорости асинхронного двигателя со стороны статора

1. Путем изменения подаваемого напряжения:

1. требуется большое изменение напряжения питания для относительно небольшого изменения скорости.
2. большое изменение напряжения питания приведет к большому изменению плотности магнитного потока, следовательно, это нарушит магнитные условия двигателя.

2. Изменяя применяемую частоту

3. Постоянное регулирование U / F асинхронного двигателя

4. Изменение количества полюсов статора

Регулировка скорости со стороны ротора:

1.Регулировка реостата ротора

2. Каскадный режим

Теперь скольжение двигателя A, S ₁ = (N _s1 — N) / N _s1 .
частота ЭДС, индуцированная ротором в двигателе A, f ₁ = S ₁ f
Теперь на вспомогательный двигатель B подается ЭДС индукции ротора

, следовательно, N _s2 = (120f ₁ ) / P ₂ = (120S ₁ f) / P ₂ .

теперь ставим значение S ₁ = (N _s1 — N) / N _s1

3.Путем подачи ЭДС в цепь ротора

Основы частотно-регулируемых приводов

Когда Тесла впервые представил трехфазный асинхронный двигатель переменного тока (AC) в 1888 году, он знал, что его изобретение было более эффективным и надежным, чем двигатель постоянного тока (DC) Эдисона.Однако для управления скоростью двигателя переменного тока требуется либо изменение магнитного потока, либо изменение числа полюсов двигателя. Даже спустя десятилетия после того, как асинхронный двигатель получил широкое распространение, изменение частоты для управления скоростью оставалось чрезвычайно сложной задачей, а физическая конструкция двигателя не позволяла производителям создавать двигатели с более чем двумя скоростями.

В результате двигатели постоянного тока были необходимы там, где требовались точный контроль скорости и значительная выходная мощность.В отличие от требований к управлению скоростью электродвигателя переменного тока, управление скоростью электродвигателя постоянного тока было достигнуто за счет включения реостата в цепь возбуждения постоянного тока малой мощности, что было осуществимо с использованием имеющихся технологий. Эти простые средства управления двигателем меняли скорость и крутящий момент, и в течение ряда десятилетий были наиболее экономичным способом сделать это.

Рис. 1. Идеальная синусоида и форма сигнала ШИМ.

К 1980-м годам технология приводов двигателей переменного тока стала достаточно надежной и недорогой, чтобы конкурировать с традиционными системами управления двигателями постоянного тока.Эти частотно-регулируемые приводы (ЧРП) точно регулируют скорость стандартных асинхронных или синхронных двигателей переменного тока. При использовании частотно-регулируемых приводов управление скоростью с полным крутящим моментом достигается от 0 об / мин до максимальной номинальной скорости и, если требуется, выше номинальной скорости при пониженном крутящем моменте. ЧРП регулируют частоту своего выхода, преобразуя входящий переменный ток в постоянный, а затем используя широтно-импульсную модуляцию напряжения для воссоздания формы выходного переменного тока и напряжения. Однако этот процесс преобразования частоты приводит к потере от 2% до 3% тепла в частотно-регулируемом приводе — калорийной энергии, которая должна рассеиваться.Процесс также приводит к скачкам перенапряжения и гармоническим искажениям тока.

Типы частотно-регулируемых

Существует три распространенных типа частотно-регулируемых приводов. Инверсия источника тока (CSI) успешно используется в системах обработки сигналов и в промышленных энергетических приложениях. CSI VFD — единственный тип, который имеет возможность рекуперации энергии. Другими словами, они могут поглощать обратный поток мощности от двигателя к источнику питания. ЧРП CSI выдают очень чистую форму волны тока, но требуют больших и дорогих индукторов в своей конструкции и вызывают зубчатые колебания (пульсирующие движения во время вращения) ниже 6 Гц.

с инверсией источника напряжения (VSI) имеют низкий коэффициент мощности, могут вызывать зубцовый сдвиг двигателя ниже 6 Гц и не являются регенеративными. Следовательно, диски CSI и VSI не получили широкого распространения.

с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) чаще всего используются в промышленности из-за отличного входного коэффициента мощности за счет фиксированного напряжения на шине постоянного тока, отсутствия зубчатого зацепления двигателя, более высокого КПД и более низкой стоимости. ЧРП с ШИМ использует серию импульсов напряжения разной длины для имитации синусоидальной волны ( рис.1 на странице 8). В идеале импульсы синхронизируются так, чтобы средний интеграл привода по времени давал идеальную синусоиду. Текущий метод получения этой формы сигнала пропускает треугольную волну и синусоидальную волну через компаратор и выдает импульс напряжения всякий раз, когда значение синусоидальной волны больше, чем треугольная волна. В качестве электрического компонента тока для генерации импульса напряжения используется биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT), хотя кремниевые выпрямители (SCR) также могут работать.В ближайшем будущем для выполнения этой задачи будут использоваться затворные транзисторы с усиленной инжекцией (IEGT). В более долгосрочной перспективе мемристоры, вероятно, станут предпочтительным компонентом для этой задачи.

Мемристоры — четвертый пассивный элемент схемы, связывающий электрический заряд и магнитный поток. Предполагается, что мемристоры существуют уже более 30 лет, но не были изготовлены до апреля 2008 года Hewlett Packard Labs. Hewlett Packard надеется использовать эти устройства в качестве пассивных транзисторов, уменьшая их тепловыделение по сравнению с другими типами памяти.Независимо от компонента, используемого для формирования синусоидальной волны, переключение вызывает проблемы.

Тепло, потери мощности и гармоники

Первая проблема, которую необходимо решить производителю частотно-регулируемого привода, — это нагрев. Хотя частотно-регулируемые приводы являются высокоэффективными устройствами, производители не могут создать идеальный набор компонентов. Потери тепла в приводе регулируются следующим уравнением:

H _потеря = P _t (1-η)

Где H _потери — это потеря мощности (Вт), P _t — мощность, проходящая через привод (Вт), а η — эффективность привода.Обычно ЧРП имеют рейтинг эффективности от 95% до 98%. Это означает, что количество воздуха, которое должно пройти через привод, определяется уравнением:

м = H _потери ÷ (C _p ΔT) = P _t (1-η) ÷ (C _p ΔT)

Где m — массовый расход (кг / с), C _p — удельная теплоемкость воздуха [кДж ÷ (кг × K)], а ΔT — разница температур между входящим и выходящим воздухом ( К). Это тепло может привести к значительным затратам на охлаждение, которые будут добавлены к конструкции, особенно если привод не может быть размещен в неклассифицированном месте (зоне, свободной от легковоспламеняющихся газов или частиц).Если привод должен быть размещен в засекреченном месте, то воздушный поток, идущий к приводу, необходимо будет продуть и создать давление.

Рис. 2. Реальная синусоида и форма сигнала ШИМ. Обратите внимание, как гармоники влияют на форму синусоиды.

Нагрев — только одна из проблем с частотно-регулируемыми приводами. Другая серьезная проблема связана с системными гармониками. Изображение ШИМ и вызываемых ими гармоник показано на рис. 2 . Неравномерности синусоидальной волны называются гармониками.В идеальном мире силовых цепей этих гармоник не должно быть. Они ничего не делают, но создают проблемы. К счастью, есть несколько способов уменьшить гармоники.

Один из простейших методов борьбы с гармониками — разместить синусоидальный фильтр по обе стороны от частотно-регулируемого привода. Со стороны линии они обычно называются линейными реакторами и имеют значения реактивного сопротивления от 1,5% до 5,0% импеданса. Более высокий импеданс не только задерживает больше гармоник, но также ограничивает мощность, поступающую на частотно-регулируемый привод.

Еще одна тактика, которую можно использовать на линейной стороне частотно-регулируемого привода, — это разместить конденсаторы на общей шине. Поскольку импеданс конденсатора обратно пропорционален частоте сигнала, гармоники видят короткое замыкание через конденсатор и проходят через конденсатор на землю, игнорируя другие нагрузки на шине. VFD могут также использовать активный интерфейс для ограничения гармоник, которые видит сторона линии. Активный входной каскад имеет еще один переключатель IGBT с обратным напряжением в качестве основного IGBT, но он проходит через фильтр верхних частот, так что основной сигнал мощности идет на землю.Сумма двух гармонических сигналов в идеале должна быть равна нулю. Если активный внешний привод по какой-либо причине не подходит, можно приобрести пассивный внешний VFD. Пассивные входные частотно-регулируемые приводы используют несколько фазосдвигающих трансформаторов и диодные мосты для подавления гармоник.

Чем больше импульсов у пассивного внешнего частотно-регулируемого привода, тем меньше проблем с гармониками. Компромисс заключается в том, что линейные напряжения должны быть хорошо сбалансированы, а каждый дополнительный фазосдвигающий трансформатор увеличивает стоимость и снижает эффективность.В крайних случаях можно приобрести изолирующий трансформатор. Хотя это один из самых эффективных способов предотвращения распространения гармоник, он также является одним из самых дорогостоящих.

Если гармоники недостаточно подавлены на линии VFD, могут возникнуть перекрестные помехи и перегрев. Перегрев может привести либо к уменьшению размеров шины, либо к увеличению затрат на охлаждение. Перекрестные помехи определяются как сигнал от одной цепи, создающей помехи другой цепи. Вообще говоря, это более серьезная проблема, чем перегрев.Примером может служить радиоприемник, который слегка расстроен. Несмотря на то, что через помехи можно слышать музыку, статические помехи раздражают. Перекрестные помехи — это неприятная вещь в телекоммуникационных цепях. В силовых цепях перекрестные помехи вызывают перегрев и срабатывание реле частоты.

Подобно тому, как гармоники, оставленные неотмеченными на стороне линии, могут вызывать проблемы, они могут создавать проблемы и на стороне нагрузки. Это из-за природы волн. Например, небольшое усилие, приложенное к Slinky с обоих концов, вызовет синусоидальную волну большой амплитуды.Электромагнитные волны действуют таким же образом, а это означает, что небольшое реактивное сопротивление может вызвать большие всплески напряжения. Поскольку это реактивное сопротивление является индуктивным по своей природе, большинство выходных фильтров представляют собой конденсаторы, подключенные по схеме треугольника. В идеале это должно привести к нулю реактивной части импеданса. Если полное сопротивление подобрано правильно, этого не произойдет.

Предупреждение: конденсаторы, подключенные на стороне нагрузки частотно-регулируемого привода, могут создать большое количество проблем, вплоть до выхода из строя привода.Поэтому перед установкой синусоидального фильтра на стороне нагрузки частотно-регулируемого привода рекомендуется проконсультироваться с производителем привода. В редких случаях может использоваться активный фильтр. Хотя они, как правило, работают хорошо, они довольно дороги и обычно должны разрабатываться индивидуально.

Преимущества ЧРП

Несмотря на то, что частотно-регулируемые приводы генерируют большое количество гармоник и тепла, они не были бы так широко распространены и популярны, как сегодня, если бы не имели значительной экономической выгоды.

Электрически частотно-регулируемые приводы работают с высоким коэффициентом мощности. Асинхронные двигатели любого класса обычно имеют низкий коэффициент мощности при нагрузке на половину и три четверти (от 0,75 до 0,85). Фактически это сокращает срок службы двигателя, поскольку ненужное увеличение тока приводит к перегреву изоляции обмотки. VFD обходят эту проблему, управляя нагрузкой с частотой ниже основной.

Самая очевидная причина для приобретения частотно-регулируемого привода — это регулирование скорости. Обычно это делается для технологических, эксплуатационных и экономических выгод.Одним из экономических преимуществ является сокращение объема технического обслуживания при использовании частотно-регулируемого привода, особенно отсутствие необходимости иметь дело с угольными щетками двигателя постоянного тока или механическими коробками передач (трансмиссиями) с регулировкой скорости. Наиболее очевидные экономические преимущества частотно-регулируемых приводов связаны с вентиляторами и насосами. Мощность, потребляемая насосом или вентилятором, прямо пропорциональна кубу скорости. Это означает, что если оператор может запустить вентилятор на 80% от полной скорости, он теоретически использует 51% от полной мощности нагрузки.

также оптимизируют пусковые характеристики двигателя.VFD быстро разгоняют двигатели до полной скорости, потребляя от 100% до 150% тока полной нагрузки (FLA). Эта возможность запуска с нормальным значением FLA очень важна, если источник питания не может выдержать обычно шестикратное значение FLA при пуске через линию или даже ток устройства плавного пуска в размере 350% FLA. ЧРП делают это, управляя магнитным потоком асинхронного двигателя. Магнитный поток прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален частоте. При поддержании постоянного магнитного потока пусковой ток не превышает номинального значения FLA двигателя, и сохраняется полный крутящий момент.Это значительное улучшение по сравнению с плавным пуском, который имеет значительные проблемы с падением напряжения и не может запускаться при полной нагрузке.

Другой потенциально полезный аспект VFD продемонстрирован на Fig. 3 , (щелкните здесь, чтобы увидеть Fig. 3 ), который показывает выходной сигнал VFD с постоянным крутящим моментом. Обратите внимание на две области: постоянный крутящий момент и постоянную мощность. Область постоянного крутящего момента не требует пояснений; ЧРП регулирует поток так, чтобы ток был постоянным.Как только частотный преобразователь частоты превышает номинальную частоту системы, напряжение не может увеличиваться из-за физических ограничений системы. Поскольку напряжение статично, а частота увеличивается, поток вынужден уменьшаться. Когда это происходит, ток и крутящий момент также уменьшаются. Это называется ослаблением поля. Хотя это не обязательно хорошо, это может быть полезно, если есть потребность в питании нагрузки с частичным крутящим моментом выше номинальной скорости. В дополнение к этой возможности, частотно-регулируемые приводы могут также принимать любую форму входного питания, будь то однофазный переменный ток, трехфазный переменный ток или постоянный ток.ЧРП, питаемые от источника постоянного тока, по-прежнему питают нагрузку переменного тока без внутреннего выпрямителя.

также могут применяться в электросетях. Одним из классических примеров этого является индукционный генератор с двойным питанием, в котором частотно-регулируемый привод может выдавать сигнал фиксированной частоты и напряжения на вход переменной скорости (частоты). Это обычно наблюдается в ветряных турбинах и других проектах малых гидроэлектростанций, которые будут подключены к электросети. Другие возобновляемые источники энергии, такие как фотоэлектрические элементы, могут использовать частотно-регулируемые приводы для работы в качестве инвертора перед подключением к электросети, хотя инверторы с понижающей-повышающей технологией более распространены.Хотя существует множество потенциальных применений частотно-регулируемых приводов в коммерческой электросети, они выходят за рамки данной статьи.

Таким образом, всякий раз, когда нагрузка имеет переменный крутящий момент или переменную скорость, следует рассмотреть возможность использования частотно-регулируемого привода. VFD можно рассмотреть, если у большого двигателя есть проблема с падением напряжения, крутящим моментом или пусковым током во время запуска. Несмотря на то, что частотно-регулируемые приводы, несомненно, решают изрядное количество проблем и обеспечивают значительную экономию энергии, выделяемое ими тепло должно рассеиваться, а создаваемые ими гармоники должны уменьшаться.

Новак — инженер-электрик в компании Fluor, Inc., Шугар Лэнд, Техас. С ним можно связаться по телефону [email protected].

Что такое прямое управление крутящим моментом (DTC) для асинхронных двигателей переменного тока?

Преобразователи частоты управляют асинхронными двигателями переменного тока с помощью одной из нескольких схем управления. Скалярное управление (также называемое управлением V / Hz или V / f) изменяет как напряжение, так и частоту мощности, подаваемой на двигатель, чтобы поддерживать фиксированное соотношение между ними. Это сохраняет напряженность магнитного поля на постоянном уровне, так что производство крутящего момента остается стабильным.Скалярное управление — это простой и недорогой метод управления, но он не позволяет точно контролировать скорость двигателя.

Векторное управление (также называемое полевым управлением или FOC) независимо управляет намагничиванием и составляющими тока статора, создающими крутящий момент, для управления скоростью и крутящим моментом двигателя.

Другой метод управления, известный как прямое управление крутящим моментом (DTC), аналогичен полевому управлению, поскольку он разделяет крутящий момент и магнитный поток и управляет ими независимо.Но DTC контролирует крутящий момент двигателя напрямую, , без модулятора, поэтому реакция крутящего момента происходит намного быстрее.

Прямое управление крутящим моментом использует два контура управления — контур управления скоростью и контур управления крутящим моментом — которые работают вместе, наряду с усовершенствованной моделью двигателя, для точного прогнозирования магнитного потока статора и крутящего момента двигателя. Вот как это работает:

1 — Измеряются два фазных тока двигателя и напряжение шины постоянного тока, а также положения переключателей инвертора.(Напряжение двигателя определяется напряжением шины постоянного тока и положениями переключателя инвертора.)

2- Ток и напряжение двигателя подаются на модель двигателя, которая использует передовые математические алгоритмы для получения точных значений магнитного потока статора и крутящего момента двигателя, а также скорости вала каждые 25 мкс (до 12,5 мкс в некоторых приводах). ).

3 — Фактические значения крутящего момента и магнитного потока передаются на компараторы крутящего момента и магнитного потока, которые сравнивают их с эталонными значениями крутящего момента и магнитного потока, которые предоставляются контуром управления скоростью (см. №6).

Целью компараторов является удержание величин векторов крутящего момента и магнитного потока в пределах узкой полосы гистерезиса вокруг эталонных значений. Это основной фактор, позволяющий DTC добиться быстрого отклика крутящего момента без перерегулирования.

4 — Сигналы состояния крутящего момента и магнитного потока подаются на селектор оптимальных импульсов.

5 — Оптимальный селектор импульсов выбирает оптимальный вектор напряжения из справочной таблицы и на основе этого посылает импульсы на полупроводниковые переключающие устройства инвертора для поддержания или изменения крутящего момента двигателя по мере необходимости.

Справочная таблица обеспечивает оптимальный вектор напряжения на основе трех параметров: необходимо ли увеличивать или уменьшать крутящий момент и магнитный поток статора (или, для крутящего момента, поддерживать постоянным), и в каком секторе (сегмент 60 градусов) плоскости пространственного вектора поток статора остается.

Переключение полупроводников в инверторе снова определяет напряжение и ток двигателя, которые определяют крутящий момент и магнитный поток двигателя, тем самым замыкая контур управления.

6 — Контур управления скоростью содержит контроллер скорости (который состоит из ПИД-регулятора и компенсатора ускорения), контроллер задания крутящего момента и контроллер задания магнитного потока.

Выходной сигнал регулятора скорости подается на контроллер задания крутящего момента, выход которого является внутренним заданным значением для компаратора крутящего момента в контуре управления крутящим моментом.

Контроллер задания магнитного потока определяет абсолютное значение магнитного потока статора и предоставляет его в качестве внутреннего задания для компаратора магнитного потока в контуре управления крутящим моментом.В контроллере задания магнитного потока также контролируется и модифицируется магнитный поток, чтобы задействовать такие функции инвертора, как оптимизация энергии и торможение магнитным потоком.

Когда прямое управление крутящим моментом сравнивается с управлением, ориентированным на поле, которое также позволяет точно контролировать скорость и крутящий момент двигателя, выделяются два основных различия. Во-первых, прямое управление крутящим моментом осуществляется без датчиков — датчики скорости или положения не требуются. Требуются только измерения напряжения и тока. Это снижает стоимость и повышает надежность.

Второе отличие заключается в том, что для прямого управления крутящим моментом не требуется модулятор (широтно-импульсный модулятор или ШИМ), поэтому время обработки сокращается в 10 раз, что улучшает реакцию крутящего момента, обычно до менее 2 мс. Это означает, что крутящий момент и скорость можно точно контролировать даже на низких скоростях, а полный пусковой крутящий момент доступен вплоть до нулевой скорости.

Почему вы должны использовать трехфазный асинхронный двигатель с частотно-регулируемым приводом переменного тока

Частотно-регулируемый привод (VFD) — это тип привода с регулируемой скоростью, используемый для управления электродвигателями, приводимыми в действие переменным током (AC) .В промышленности используются два основных типа двигателей переменного тока: синхронные и индукционные. Есть несколько причин, по которым вы должны использовать трехфазный асинхронный двигатель с вашим частотно-регулируемым приводом.

Блог по теме: 5 вещей, которые необходимо знать перед проектированием центра управления двигателями

Синхронные двигатели переменного тока работают с использованием роторов, которые вращаются с той же скоростью, что и вращающиеся магнитные поля.Двигателю требуется источник постоянного тока (DC) для создания потока электричества в обмотки статора и создания вращающегося электромагнитного поля. Полная блокировка между статором и направлением вращения ротора определяет, что двигатель работает синхронно или вообще не работает.

Асинхронные двигатели — это 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 — это количество отдельных электрических токов, активирующих катушки, расположенные вокруг статора.

В трехфазном двигателе три тока используются для возбуждения трех или кратных трех катушек. Трехфазные двигатели самозапускаются и не требуют внешнего источника постоянного тока. Скорость ротора в асинхронном двигателе варьируется в зависимости от колебания магнитной индукции, и это колебание приводит к тому, что ротор вращается с меньшей скоростью, чем скорость магнитного поля статора.

Какие условия влияют на скорость 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 ротора и скоростью вращающегося магнитного поля.Чтобы отрегулировать скорость асинхронного двигателя переменного тока, необходимо изменить частоту источника переменного тока, что является целью преобразователя частоты.

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

• Увеличенный срок службы двигателя переменного тока
• Экономичный контроль скорости
• Меньше обслуживания, чем двигатель с постоянным током

Трехфазные асинхронные двигатели широко используются во многих отраслях промышленности, поскольку они самозапускающиеся, мощные и эффективные.