+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Управление скоростью вращения однофазных двигателей

 

Однофазные асинхронные двигатели питаются от обычной сети переменного напряжения 220 В.

Наиболее распространённая конструкция таких двигателей содержит две (или более) обмотки — рабочую и фазосдвигающую. Рабочая питается напрямую, а дополнительная через конденсатор, который сдвигает фазу на 90 градусов, что создаёт вращающееся магнитное поле. Поэтому такие двигатели ещё называют двухфазные или конденсаторные.

Регулировать скорость вращения таких двигателей необходимо, например, для:

  • изменения расхода воздуха в системе вентиляции
  • регулирования производительности насосов
  • изменения скорости движущихся деталей, например в станках, конвеерах

В системах вентиляции это позволяет экономить электроэнергию, снизить уровень акустического шума установки, установить необходимую производительность.

 

Способы регулирования

Рассматривать механические способы изменения скорости вращения, например редукторы, муфты, шестерёнчатые трансмиссии мы не будем.

Также не затронем способ изменения количества полюсов обмоток.

Рассмотрим способы с изменением электрических параметров:

  • изменение напряжения питания двигателя
  • изменение частоты питающего напряжения

 

Регулирование напряжением

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

S=(n1-n2)/n2

n1 — скорость вращения магнитного поля

n2 — скорость вращения ротора

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

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

При регулировании скорости таким способом необходимо устанавливать двигатели завышенной мощности.

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

На практике для этого применяют различные схемы регуляторов.

 

Автотрансформаторное регулирование напряжения

 

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

 

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

М1.

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

 

 Преимущества данной схемы:

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

 Недостатки:

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

 

 

Тиристорный регулятор оборотов двигателя

 

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

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

Таким образом изменяется среднеквадратичное значение напряжения.

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

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

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

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

  

 Достоинства тиристорных регуляторов:

      • низкая стоимость
      • малая масса и размеры 

  Недостатки:

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

  

 

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

 

 

Транзисторный регулятор напряжения

 

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

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

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

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

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

 

  Плюсы электронного автотрансформатора:

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

 Слабые стороны:

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

 

Частотное регулирование

Ещё совсем недавно (10 лет назад) частотных регуляторов скорости двигателей на рынке было ограниченное количество, и стоили они довольно дорого.

Причина — не было дешёвых силовых высоковольтных транзисторов и модулей.

Но разработки в области твердотельной электроники позволили вывести на рынок силовые IGBT-модули. Как следствие — массовое появление на рынке инверторных кондиционеров, сварочных инверторов, преобразователей частоты.

На данный момент частотное преобразование — основной способ регулирования мощности, производительности, скорости всех устройств и механизмов приводом в которых является электродвигатель.

Однако, преобразователи частоты предназначены для управления трёхфазными электродвигателями.

Однофазные двигатели могут управляться:

  • специализированными однофазными ПЧ
  • трёхфазными ПЧ с исключением конденсатора

 

Преобразователи для однофазных двигателей

 

В настоящее время только один производитель заявляет о серийном выпуске специализированного ПЧ для конденсаторных двигателей — INVERTEK DRIVES.

Это модель Optidrive E2

 

Для стабильного запуска и работы двигателя используются специальные алгоритмы.

При этом регулировка частоты возможна и вверх, но в ограниченном диапазоне частот, этому мешает конденсатор установленный в цепи фазосдвигающей обмотки, так как его сопротивление напрямую зависит от частоты тока:

Xc=1/2πfC

f — частота тока

С — ёмкость конденсатора

 В выходном каскаде используется мостовая схема с четырьмя выходными IGBT транзисторами:

Optidrive E2 позволяет управлять двигателем без исключения из схемы конденсатора, то есть без изменения конструкции двигателя — в некоторых моделях это сделать довольно сложно.

 

 Преимущества специализированного частотного преобразователя:

        • интеллектуальное управление двигателем
        • стабильно устойчивая работа двигателя
        • огромные возможности современных ПЧ:
          • возможность управлять работой двигателя для поддержания определённых характеристик (давления воды, расхода воздуха, скорости при изменяющейся нагрузке)
          • многочисленные защиты (двигателя и самого прибора)
          • входы для датчиков (цифровые и аналоговые)
          • различные выходы
          • коммуникационный интерфейс (для управления, мониторинга)
          • предустановленные скорости
          • ПИД-регулятор

 Минусы использования однофазного ПЧ:

        • ограниченное управление частотой
        • высокая стоимость

 

Использование ЧП для трёхфазных двигателей

 

 

Стандартный частотник имеет на выходе трёхфазное напряжение. При подключении к ему однофазного двигателя из него извлекают конденсатор и соединяют по приведённой ниже схеме:

 

Геометрическое расположение обмоток друг относительно друга в статоре асинхронного двигателя составляет 90°:

Фазовый сдвиг трёхфазного напряжения -120°, как следствие этого — магнитное поле будет не круговое , а пульсирующее и его уровень будет меньше чем при питании со сдвигом в 90°.

В некоторых конденсаторных двигателях дополнительная обмотка выполняется более тонким проводом и соответственно имеет более высокое сопротивление.

При работе без конденсатора это приведёт к:

  • более сильному нагреву обмотки (срок службы сокращается, возможны кз и межвитковые замыкания)
  • разному току в обмотках

Многие ПЧ имеют защиту от асимметрии токов в обмотках, при невозможности отключить эту функцию в приборе работа по данной схеме будет невозможна

 

 Преимущества:

          • более низкая стоимость по сравнению со специализированными ПЧ
          • огромный выбор по мощности и производителям
          • более широкий диапазон регулирования частоты
          • все преимущества ПЧ (входы/выходы, интеллектуальные алгоритмы работы, коммуникационные интерфейсы)

 Недостатки метода:

          • необходимость предварительного подбора ПЧ и двигателя для совместной работы
          • пульсирующий и пониженный момент
          • повышенный нагрев
          • отсутствие гарантии при выходе из строя, т.
            к. трёхфазные ПЧ не предназначены для работы с однофазными двигателями

 

 

Регулятор оборотов электродвигателя: назначение, принцип работы, подключение

В  большинстве современных бытовых и промышленных приборов применяются электрические машины, совершающие какую-либо полезную работу. В качестве рабочего инструмента в них могут выступать самые разнообразные приспособления, которые необходимо вращать с различной скоростью. Для изменения этого параметра используется регулятор оборотов электродвигателя.

Назначение

Технически регулятор оборотов электродвигателя предназначен для изменения количества вращения вала за единицу времени. На этапе разгона корректировка частоты обеспечивает более плавную процедуру, меньшие токи и т.д. В некоторых технологических процессах необходимо регулятор оборотов снижает скорость движения оборудования, изменение подачи или нагнетания сырья и т.д.

Однако на практике данная опция может преследовать и другие цели:

  • Экономия затрат электроэнергии – позволяет снизить потери в моменты пуска и остановки вращений мотора, переключения скоростей или регулировки тяговых характеристик. Особенно актуально для часто запускаемых электродвигателей, использующих кратковременные режимы работы.
  • Контроль температурного режима, величины давления без установки обратной связи с рабочим элементом или с таковой в асинхронных электродвигателях.
  • Плавный пуск – предотвращает бросок тока в момент включения, особенно актуально для асинхронных моторов с большой нагрузкой на валу. Приводит к существенному сокращению токовых нагрузок на сеть и исключает ложные срабатывания защитной аппаратуры.
  • Поддержание оборотов трехфазных электродвигателей на требуемой отметке. Актуально для точных технологических операций, где из-за колебаний питающего напряжения может нарушиться качество производства или на валу возникает разное усилие.
  • Регулировка скорости оборотов электродвигателя от 0 до максимума или от другой базовой скорости.
  • Обеспечения достаточного момента на низких частотах вращения электрической машины.

Возможность реализации тех или иных функций у регуляторов оборотов определяет как принцип их действия, так и схематическое исполнение.

Принцип работы

Для регулировки оборотов может использоваться способ понижения или повышения напряжения, изменение силы тока и частоты, подаваемых в обмотки асинхронных и коллекторных электродвигателей. Поэтому далее рассмотрим варианты частотных преобразователей и регуляторов напряжения.

Среди используемых в промышленной и бытовой сфере следует выделить:

  • Введение рабочего сопротивления – реализуется при помощи переменных резисторов, делителей и прочих преобразователей. Хорошо обеспечивает снижение в однофазных двигателях за счет контроля скольжения (разницы между магнитным полем статора и скоростью вращения асинхронных агрегатов). Для этого устанавливаются электродвигатели большей мощности, чтобы на них можно было подавать меньшее напряжение. Соотношение по скорости оборотов будет составлять до 2 раз в сторону уменьшения.
  • Автотрансформаторный – выполняется путем перемещения подвижного контакта по обмотке, что снижает или увеличивает скорость вращения электродвигателя. Преимущество такого принципа заключается в четкой синусоиде переменного тока и большой перегрузочной способности.
  • Тиристорный или симисторный – изменяет величину питающего напряжения посредством пары встречно включенных тиристоров или совместного включения с симистором. Этот способ применим не только в асинхронных двигателях, но и других бытовых приборах – диммерах, переключателях и т.д.
Рис. 1. Схема тиристорного регулятора

Как видите на схеме, подаваемое на тот же асинхронный однофазный электродвигатель напряжение, проходит через переменный резистор R1 на тиристор D1 и на управляющий электрод симистора T1. Перемещая ручку тиристорного регулятора R1 изменяем и скорость вращения однофазного электродвигателя.

  • Транзисторный – позволяет изменять форму подаваемого напряжения за счет преобразования числа импульсов и временной паузы между подаваемым напряжением. Благодаря чему получил название широтно-импульсной модуляции, пример такого регулятора приведена на схеме ниже.
Регулировка оборотов на транзисторах

Здесь питание однофазного асинхронного двигателя производится от линии 220В через выпрямительный блок VD1-4, далее напряжение поступает на эмиттер и коллектор транзисторов VT1 и VT2. Подавая управляющий сигнал на базы этих транзисторов, и регулируют обороты мотора.

  • Частотный – преобразует частоту подаваемого напряжения на обмотки однофазного или трехфазного асинхронного электродвигателя. Это наиболее современный способ, ранее он относился к дорогостоящим, но с появлением дешевых высоковольтных полупроводников и микроконтроллеров перешел в разряд наиболее эффективных. Может реализовываться с помощью транзисторов, микросхем или микроконтроллеров, способных уменьшать или увеличивать частоту ШИМ.
Пример частотного регулирования
  • Полюсный – позволяет регулировать частоту вращения электродвигателя при переключении количества катушек в фазных обмотках, в результате чего изменяется направление и величина тока, протекающего в каждой из них. Реализуется как за счет намотки нескольких катушек для каждой из фаз, так и одновременным последовательным или параллельным соединением катушек, такой принцип приведен на рисунке ниже.
Регулировка оборотов переключением пар полюсов

Как выбрать?

Конкретная модель регулятора оборотов должна подбираться в соответствии с типом подключаемой электрической машины – коллекторный двигатель, трехфазный или однофазный электродвигатель. В соответствии с чем и подбирается определенный преобразователь частоты вращения.

Помимо этого для регулятора оборотов необходимо выбрать:

  • Тип управления – выделяют два способа: скалярный и векторный. Первый из них привязывается к нагрузке на валу и является более простым, но менее надежным. Второй отстраивается по обратной связи от величины магнитного потока и выступает полной противоположностью первого.
  • Мощность – должна выбираться не менее или даже больше, чем номинал подключаемого электродвигателя на максимальных оборотах, желательно обеспечивать запас, особенно для электронных регуляторов.
  • Номинальное напряжение – выбирается в соответствии с величиной разности потенциалов для обмоток асинхронного или коллекторного электродвигателя. Если вы подключаете к заводскому или самодельному регулятору одну электрическую машину, будет достаточно именно такого номинала, если их несколько, частотный регулятор должен иметь широкий диапазон по напряжению.
  • Диапазон частот вращения – подбирается в соответствии с конкретным типом оборудования. К примеру, для вращения вентилятора достаточно от 500 до 1000 об/мин, а вот станку может потребоваться до 3000 об/мин.
  • Габаритные размеры и вес – выбирайте таким образом, чтобы они соответствовали конструкции оборудования, не мешали работе электродвигателя. Если под регулятор оборотов будет использоваться соответствующая ниша или разъем, то размеры подбираются в соответствии с величиной свободного пространства.

Подключение

Способ подключения регулятора оборотов электродвигателя будет отличаться в зависимости от его типа и принципа действия. Поэтому в качестве примера мы разберем один из наиболее распространенных частотных регуляторов, которые используются в самых различных сферах.

Перед подключением обязательно ознакомьтесь с заводской схемой. Как правило, вы можете увидеть ее на самом регуляторе оборотов, либо в паспорте устройства:

Схема подключения регулятора

Далее, пользуясь распиновкой, можно определить количество выводов, которые будут использоваться для подключения регулятора электродвигателя к сети. В нашем примере, рассмотрим случай, когда применяется трехпроводная система, значит, понадобится фаза, ноль и земля. На задней панели регулятора это два вывода AC и FG:

Распиновка регулятора

Затем необходимо проверить цветовую маркировку разъема с приведенной схемой и сопоставить ее со всеми элементами электродвигателя, которые будут подключаться в вашем случае. Если какие-то выводы окажутся лишними, их можно закоротить, как показано на рисунке выше.

Проверьте цветовую маркировку

Если все выводы регулятора соответствуют клеммам электродвигателя, можете подсоединять их друг к другу и к сети.

Регулятор оборотов электродвигателя без потери мощности

Плата регулировки оборотов коллекторных электродвигателей на микросхеме TDA1085, позволяет управлять двигателями без потери мощности.Обязательным условием при этом является наличие таходатчика (тахогенератор) на электродвигателе, который позволяет обеспечить обратную связь мотора с платой регулировки, а именно с микросхемой. Если говорить более простым языком, что бы было понятно всем, происходит примерно следующее. Мотор вращается с каким-то количеством оборотов, а установленный таходатчик на валу электромотора эти показания фиксирует. Если вы начинаете нагружать двигатель, частота вращения вала естественно начнет падать, что так же будет фиксировать таходатчик. Теперь рассмотрим дальше. Сигнал с этого таходатчика поступает на микросхему, она видит это и дает команду силовым элементам, добавить напряжение на электромотор.Таким образом, когда вы надавили на вал (даете нагрузку), плата автоматически прибавила напряжение и мощность на этом валу возросла. И наоборот, отпусти вал двигателя (сняли с него нагрузку), она увидела это и убавила напряжение. Таким образом обороты остаются не низменными, а момент силы (крутящий момент)постоянным. И самое что важное, вы можете регулировать частоту вращения ротора в широком диапазоне, что очень удобно в применении и конструировании различных устройств.  Поэтому этот продукт, так и называется «Плата регулировки оборотов коллекторных двигателей без потери мощности».

Но мы увидели одну особенность, что эта плата применима только для коллекторных электродвигателей (с электрическими щетками). Конечно такие моторы в быту встречаются намного реже чем асинхронные. Но они нашли широкое применение в стиральных машинах автомат. Вот именно по этому была изготовлена эта схема. Специально для электродвигателя от стиральной машины автомат. Их мощность достаточно приличная, от 200 до 800 ватт. Что позволяет достаточно широко применить их в быту.

Данный продукт, уже нашел широкое применение в хозяйстве людей и широко охватил лиц занимающихся различным хобби и профессиональной деятельностью.   

Отвечая на вопрос — Куда можно применить двигатель от стиральной машины? Был сформирован некоторый список. Самодельный токарный станок по дереву; Гриндер; Электропривод для бетономешалки; Точило; Электропривод для медогонки; Соломорезка; Самодельный гончарный круг; Электрическая газонокосилка; Дровокол и много другое где необходимо механическое вращение каких либо механизмов или предметов. И во всех этих случаях нам помогает эта плата «Регулировки оборотов электродвигателей с поддержанием мощности на TDA1085».

Краш-тест платы регулировки оборотов

3960 р.

Регулировка оборотов двигателя от стиральной машины

Регулировка оборотов двигателя стиральной машины может потребоваться любому домашнему самоделкину, который решит приспособить деталь отслужившей помощницы.

Простое подключение двигателя стиральной машины к питанию не дает много проку, поскольку он выдает сразу максимальные обороты, а ведь многие самодельные приборы требуют увеличения или уменьшения оборотов, причем желательно без потери мощности. В этой публикации мы и поговорим о том, как подключить двигатель от стиралки, и как сделать для него регулятор оборотов.

Сначала подключим

Прежде чем регулировать обороты двигателя стиральной машины, его нужно правильно подключить. Коллекторные двигатели от стиральных машин автомат имеют несколько выходов и многие начинающие самоделкины путают их, не могут понять, как осуществить подключение. Расскажем обо всем по порядку, а заодно и проверим работу электродвигателя, ведь существует же вероятность, что он вовсе неисправен.

  • Для начала нужно взять двигатель от стиральной машины, покрутить его и найти катушки возбуждения или башмаки, от которых должно идти 2, 3 и более проводов. Башмаки выглядят примерно так, как показано на рисунке ниже.
  • Берем омметр, выставляем тумблер на минимальное сопротивление и начинаем поочередно звонить все выходы. Наша задача выбрать из всех выходов катушки возбуждения 2, у которых значение сопротивления больше всех, если их всего два, то ничего выбирать не нужно.
  • Далее нужно найти коллектор двигателя и щетки, от которых также будут идти 2 провода. В данном случае выхода будет только два, если их больше, значит, вы что-то перепутали или один из проводов банально оторван.

  • Следующая группа выходов, которые нам позарез нужно обнаружить – это выходы таходатчика. В ряде случаев провода, идущие от таходатчика, можно заметить прямо на корпусе двигателя, но иногда их прячут в недра корпуса и тогда, чтобы подключиться, приходится частично разбирать двигатель.

К сведению! Таходатчики, имеющие два выхода, легко прозваниваются омметром. А вот аналогичные детали с тремя выходами не звонятся ни по одному направлению.

  • Далее берем один провод, идущий от коллектора, и соединяем с одним из проводов катушки.
  • Второй провод коллектора и второй провод катушки подключаем к сети 220 В.
  • Если нам нужно поменять направление вращения якоря, то мы просто меняем местами подключаемые провода, а именно первый провод коллектора и первый провод катушки включаем в сеть, а вторые провода соединяем между собой.
  • Отмечаем ярлычками провода катушки, таходатчика и коллектора, чтобы не перепутать и производим пробный пуск двигателя.

Если пробный запуск прошел успешно, а именно, двигатель плавно набрал обороты без заеданий и рывков, щетки не искрили, можно приступать к подключению двигателя стиральной машины через регулятор оборотов. Существует множество схем подключения двигателя через регулятор, как и схем самого регулятора, рассмотрим два варианта.

Подключим через регулятор напряжения

Простейший вариант регулировки электродвигателя стиральной машины – использование любого регулятора напряжения (диммера, гашетки от дрели и прочего). Смысл регулировки в том, что на двигатель подается сначала максимальное напряжение, и он вращается с максимальной скоростью. Поворачивая тумблер диммера, мы уменьшаем напряжение, и двигатель соответственно начинает снижать обороты. Схема подключения следующая:

  • один провод катушки соединяем с одним проводом якоря;
  • второй провод катушки подключаем к сети;
  • второй провод якоря соединяем с диммером, а второй выход диммера подключаем к сети;
  • производим пробный пуск двигателя.

Проверяем, как работает двигатель на минимальной мощности. Вы можете убедиться, что даже на минимальной мощности обороты без нагрузки внушительны, но стоит только прислонить деревянный брусочек к вращающейся оси, и двигатель тут же останавливается. Каков вывод? А вывод таков, что данный способ регулировки оборотов электродвигателя стиральной машины приводит к катастрофической потере мощности при уменьшении напряжения, что неприемлемо, если вы собираетесь делать из двигателя какую-то самоделку.

Важно! При запуске двигателя стиральной машины соблюдайте технику безопасности. Обязательно закрепите двигатель перед пуском, кроме того не стоит прикасаться руками к вращающимся элементам.

Изначально мы ставили задачу научиться своими руками регулировать обороты двигателя стиральной машины без потери или с минимальной потерей мощности, но возможно ли это? Вполне возможно, просто схема подключения несколько усложнится.

Через микросхему

Пришло время вспомнить про таходатчик и его выходы, которые мы на двигателе нашли, но до поры отставили в сторону. Именно таходатчик поможет нам подключить двигатель стиралки и регулировать его обороты без потери мощности. Сам таходатчик управлять двигателем не может, он лишь посредник. Реальное управление должно осуществляться посредством микросхемы, которая соединяется с таходатчиком двигателя, обмоткой и якорем и запитывается от сети 220 В. Принципиальную схему вы можете видеть на рисунке ниже.

Что происходит с двигателем, когда мы подключаем его к сети через эту микросхему? А происходит следующее, мы можем запустить двигатель своими руками на максимальных оборотах, а можем, повернув специальный тумблер обороты уменьшить. Даем внезапную нагрузку двигателю, подставив под вращающийся шкив деревянный брусочек. На долю секунды обороты падают, но потом снова восстанавливаются, несмотря на нагрузку.

Дело в том, что таходатчик определяет понижение оборотов из-за возникшей нагрузки и сразу же подает сигнал об этом на управляющую плату. Микросхема, получив сигнал, автоматически добавляет мощность, выравнивая, таким образом, обороты двигателя. Мечта самоделкина, как говорится, сбылась. При наличии такой схемы подключения из двигателя стиральной машины можно сделать и зернодробилку и дровокол и много других полезных вещей.

Подводя итог нашего повествования, ответим еще на один резонный вопрос, который может возникнуть у читателя: где взять такую плату? Можно собрать на основе схемы и списка деталей, которые мы прилагаем к настоящей статье, а можно заказать в готовом виде у специалистов. Благо в сети предложений на этот счет достаточно. Искать нужно схему TDA 1085.

   

Регулировка оборотов электродвигателей


Регулировка оборотов электродвигателей

  С вопросом регулировки оборотов приходится сталкиваться при работе с электроинструментом, приводом швейных машин и прочих приборов в быту и на производстве Регулировать обороты, просто понижая питающее напряжение, не имеет смысла — электродвигатель резко уменьшает обороты, теряет мощность и останавливается Оптимальным вариантом регулировки оборотов является регулирование напряжения с обратной связью по току нагрузки двигателя В большинстве случаев в электроинструменте и других приборах применены универсальные коллекторные электродвигатели с последовательным возбуждением. Они хорошо работают как на переменном, так и на постоянном токе. Особенностью работы коллекторного электродвигателя является то, что при коммутации обмоток якоря на ламелях коллектора во время размыкания возникают импульсы противо-ЭДС самоиндукции. Они равны питающим по амплитуде, но противоположны им по фазе. Угол смещения противо-ЭДС определяется внешними характеристиками электродвигателя, его нагрузкой и другими факторами. Вредное влияние противо-ЭДС выражается в искрении на коллекторе, потере мощности двигателя, дополнительном нагреве обмоток. Некоторая часть противо-ЭДС гасится конденсаторами, шунтирующими щеточный узел.

  Рассмотрим процессы, протекающие в режиме регулирования с ОС, на примере универсальной схемы (рис 1). Резистивно-емкостная цепь R2-R3-C2 обеспечивает формирование опорного напряжения, определяющего скорость вращения электродвигателя. При увеличении нагрузки скорость вращения электродвигателя падает, снижается и его крутящий момент. Противо-ЭДС, возникающая на электродвигателе и приложенная между катодом тиристора VS1 и его управляющим электродом, уменьшается. Вследствие этого напряжение на управляющем электроде тиристора возрастает пропорционально уменьшению противо-ЭДС. Дополнительное напряжение на управляющем электроде тиристора заставляет его включаться при меньшем фазовом угле (угле отсечки) и пропускать на электродвигатель больший ток, компенсируя тем самым снижение скорости вращения под нагрузкой. Существует как бы баланс импульсного напряжения на управляющем электроде тиристора, составленного из напряжения питания и напряжения самоиндукции двигателя. Переключатель SA1 позволяет при необходимости перейти на питание полным напряжением, без регулировки Особое внимание следует уделить подбору тиристора по минимальному току включения, что обеспечит лучшую стабилизацию скорости вращения электродвигателя


  Вторая схема (рис 2) рассчитана на более мощные электродвигатели, применяемые в деревообрабатывающих станках, шлифмашинах, дрелях. В ней принцип регулировки остается прежним. Тиристор в данной схеме следует установить на радиатор площадью не менее 25 см2.


  Для маломощных электродвигателей и при необходимости получить очень малые скорости вращения, можно с успехом применить схему на ИМС (рис 3). Она рассчитана на питание 12 В постоянного тока. В случае более высокого напряжения следует запитать микросхему через параметрический стабилизатор с напряжением стабилизации не выше 15В. Регулировка скорости осуществляется путем изменения среднего значения напряжения импульсов, подаваемых на электродвигатель. Такие импульсы эффективно регулируют очень малые скорости вращения, как бы непрерывно «подталкивая» ротор электродвигателя. При высоких скоростях вращения электродвигатель работает обычным образом.


  Весьма несложная схема (рис 4) позволит избежать аварийных ситуаций на линии железной дороги (игрушечной) и откроет новые возможности управления составами. Лампа накаливания во внешней цепи предохраняет и сигнализирует о коротком замыкании на линии, ограничивая при этом выходной ток.



  Когда требуется регулировать обороты электродвигателей с большим крутящим моментом на валу, например в электролебедке, может пригодиться двухполупериодная мостовая схема (рис 5), обеспечивающая полную мощность на электродвигателе, что существенно отличает ее от предыдущих, где работала только одна полуволна питающего напряжения. Диоды VD2 и VD6 и гасящий резистор R2 используются для питания схемы запуска. Задержка открывания тиристоров по фазе обеспечивается зарядом конденсатора С1 через резисторы R3 и R4 от источника напряжения, уровень которого определяется стабилитроном VD8 Когда конденсатор С1 зарядится до порога срабатывания однопереход-ного транзистора VT1, он открывается и запускает тот тиристор, на аноде которого присутствует положительное напряжение. Когда конденсатор разряжается, однопереходный транзистор выключается. Номинал резистора R5 зависит от типа электродвигателя и желаемой глубины обратной связи. Его величина подсчитывается по формуле R5=2/Iм, где Iм — эффективное значение максимального тока нагрузки для данного электродвигателя Предлагаемые схемы хорошо повторяемы, но требуют подбора некоторых элементов в зависимости от характеристик применяемого двигателя (практически невозможно найти подобные по всем параметрам электродвигатели даже в пределах одной серии).

  Литература
1. Electronics Todays. Int N6
2. RCA Corp Manual
3. IOI Electronic Projects. 1977 p 93
5. G. E. Semiconductor Data Hand book 3. Ed
6 .Граф P. Электронные схемы. -М Мир, 1989
7. Семенов И. П. Регулятор мощности с обратной связью. — Радиолюбитель, 1997, N12, С 21.

И.СЕМЕНОВ
Московская обл, г Дубна
Радиолюбитель №10, 2000

Источник: shems.h2.ru

Что такое регулятор оборотов электродвигателя.

Примеры,описание регуляторов

Устройство, предназначенное для выполнения функции плавного увеличения или уменьшения скорости вращения вала электрического двигателя. Регулировку можно осуществлять методом широтно-импульсной модуляции и методом изменения фазного напряжения

Использование широтно-импульсной модуляции

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

Что такое регулятор оборотов электродвигателя

Рис № 1. Схема использования ШИМ-регулятора для трехфазного асинхронного двигателя, подключенного через конденсатор к однофазной сети.

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

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

Блок управления и регулирования скорости вращения электродвигателей изменением фазного напряжения

Существует несколько видов блоков управления, изготовленных промышленным способом, они используются для однофазных асинхронных двигателей, границы регулирования составляют от 25 до 100% от значения мощности, и от 1000 до 4000 об/мин. Это устройства с маркировкой РВС207, РВ600/900.

Работа блока регулировки происходит при изменении средней величины переменного напряжения на электродвигателе. Она производится с помощью метода фазового регулирования напряжения, при изменении угла открытия полупроводниковых приборов (тиристоров, симисторов и т. д.) при использовании которых осуществлена сборка схемы.

Управление блоком осуществляется посредством использования внешнего переменного резистора. В том случае, когда мощность менее 25% двигатель отключается и переходит в дежурный режим ожидания.

Контроль за работой осуществляется при помощи светового индикатора. Отключенное состояние двигателя – изредка мигает красный цвет. Двигатель работает – скважность включения индикатора пропорциональна оборотам вращения (производительности) двигателя.

Что такое регулятор оборотов электродвигателя

Рис №2. Схема подключения блока регулятора РВС 207.

Регулятор скорости асинхронного двигателя

Помимо образцов регуляторов, промышленных образцов регуляторов существует возможность самостоятельного выполнения регуляторов скорости бесколлекторных двигателей, не уступающих промышленным образцам. За основу схемы берется пример регулятора промышленного производства, ее можно собрать своими силами.

Что такое регулятор оборотов электродвигателя

Рис №3. Электрическая схема регулятора скорости вращения бесколлекторного двигателя.

Регулировать количество оборотов вращения вала бесколлекторного асинхронного электродвигателя допускается также при изменении значения переменного напряжения, подаваемого к двигателю.

В состав регулятора входит задающий генератор, он служит для изменения частоты в границах значений 50 – 200 Гц. Генератор состоит из мультивибратора, работа, которого строится на микросхеме К561ЛА7 и счетчика-дешифратора марки К561ИЕ8 с коэффициентом пересчета – 8, она отвечает за формирование сигналов управления силовыми полевыми транзисторами полумоста.

В схеме присутствует выходной трансформатор Т-1. Он служит для развязки транзисторов полумоста.

Выпрямитель включает в свою конструкцию диодный мост и удваивающие напряжение питания  – конденсаторы с большой емкостью.

Диодный мост подключен по нетрадиционной схеме. С4 и R7 выполняют роль демпфирующей цепи, она служит для сглаживания всплесков напряжения, которые представляют собой опасность для транзисторов VТ4.

Рекомендация: для трансформатора управления транзисторными ключами, можно применить трансформатор от телевизионного блока питания., в этом случае тип не играет большого значения, главное, чтобы первичная обмотка состояла из 120 витков провода 0,7 мм2, вторичная представляет собой 2 независимые друг от друга обмотки с количеством витков – 60, провод, применяемый во вторичной обмотке, аналогичен проводу первичной. Первичная обмотка имеет напряжение 2 х 12В, вторичная обмотка – по 12В каждая.

Необходимо помнить, что обе вторичные обмотки должны обладать хорошей изоляцией друг от друга, между обмотками присутствует высокий потенциал, он составляет 640В, они подключаются к затворам транзисторных ключей в противофазе.

Такой регулятор может управлять вращением асинхронного двигателя с максимальным значением рабочей мощности – 500Вт. Чтобы регулятор использовать для регулировки электродвигателей более высокой мощности нужно применить большее количество силовых ключей, а также изменить в сторону увеличения емкость конденсаторов для питающего фильтра, это элементы схемы С3 и С4. Для регулятора достаточно использовать печатную плату размером 110 х 80 мм. Управляющий силовыми транзисторными ключами трансформатор монтируется отдельно от блока регулятора.

Короткая заметка:  Изготовление в России и для российского рынка керамогранитных изделий приемлемой стоимости. Плитка Италон имеет цены соответствующие качеству. Убедитесь сами, перейдя по ссылке http://www.keramogranit.ru/vendor.94.html

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил.
Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.
Всего доброго.
  • Twitter
  • Google
  • Печать
  • Reddit
  • Facebook
  • LinkedIn
  • по электронной почте

Интеллектуальный двигатель | STIHL

Серийный интеллект

STIHL представляет первую в мире модель бензопилы с интеллектуальным двигателем. Инновационная электронная система для регулирования смеси для полной нагрузки и максимальной частоты вращения бензопил. Так бензопилы достигают оптимальной мощности двигателя, обеспечивая ещё больший комфорт и экологичность. Прогрессивная концепция в разработке бензопил, с которой STIHL устанавливает новые масштабы. Вы узнаете бензопилы STIHL с интеллектуальным двигателем по букве «I» в названии модели 

Явные преимущества

  • Всегда оптимальная мощность двигателя: Инновационная система регулирования автоматически управляет составом рабочей смеси для полной нагрузки и максимальной частотой вращения инструмента.
  • Мощный проход: Инструменты неизменно развивают и поддерживают постоянную максимальную частоту вращения и отличаются превосходными характеристиками ускорения.
  • Автоматическая правильная регулировка карбюратора: Больше нет необходимости в ручной коррекции при колебаниях температуры или работе в постоянно изменяющихся условиях, например на большой высоте или при загрязненном воздушном фильтре.
  • Эффективный и экологичный: Так как рабочая смесь всегда находится в оптимальном диапазоне, двигатель расходует меньше топлива и выпускает меньше токсичных выхлопных газов.

Вот как это работает

Регулировочный цикл запускается при эксплуатации бензопилы в течение 5 секунд при равномерной полной нагрузке. Электромагнитный клапан закрывается при этом за доли секунды. Возникающее вследствие этого изменение частоты вращения измеряется и анализируется с помощью электроники. В зависимости от результата, уровень воздушно-топливной смеси дополнительно регулируется, оставаясь, таким образом, оптимальным. В режиме полной нагрузки соотношение смеси автоматически регулируется каждые 5 секунд.

Электромагнитный клапан

Управляемый с помощью электроники электромагнитный клапан открывается и закрывается 30 раз в секунду. Это обеспечивает точную регулировку подачи топлива.

Микропроцессор

Микропроцессор контролирует частоту вращения двигателя и управляет электромагнитным клапаном.

Маховик

Подача напряжения к микропроцессору и электромагнитному клапану осуществляется за счет второй пары клемм на маховике.

Дополнительная информация

Постоянное максимальное число оборотов
Интеллектуальная система управления двигателем активна даже при неконтролируемом обеднении рабочей смеси в режиме полной нагрузки. Если число оборотов двигателя превышает верхнюю границу в 14 000 об/мин, то смесь обогащается и за счёт этого число оборотов снова снижается до 14 000 об/мин. Таким образом, обеспечивается постоянное максимальное число оборотов.

Преимущества генераторных установок с регулируемой скоростью

В связи с экономической необходимостью операторы коммерческих судов все больше внимания уделяют поиску экономичных решений для эксплуатации своих судов. В свою очередь, поставщики энергетических решений, такие как Rolls-Royce, были нацелены на поиск способов предоставления правильных технологий, отвечающих конкретным требованиям оператора.

В последние годы возрос интерес к установкам с регулируемой скоростью в качестве водителя некоторых коммерческих судов.Технология переменной скорости позволяет регулировать скорость двигателя в соответствии с подключенной электрической нагрузкой, что делает его работу более экономичной.

По сравнению с традиционными установками с постоянной скоростью, регулируемые агрегаты могут предложить несколько преимуществ, таких как снижение расхода топлива до 15%, увеличение времени между капитальными ремонтами до 20%, более низкий уровень шума и повышенная удельная мощность при меньшем пространстве для установки.

Блоки регулирования скорости особенно полезны в режимах работы с высоким процентом низких нагрузок, например, когда морское судно снабжения (OSV) находится в режиме ожидания.

Рисунок 1: Типовая карта дизельного двигателя с характеристическими точками нагрузки

Топливная эффективность
Генераторы с общей постоянной частотой вращения предназначены для оптимизации расхода топлива при высоких нагрузках, превышающих 75%. Удельный расход топлива зависит от нагрузки в зависимости от частоты вращения двигателя. Чтобы уточнить, функциональность сравнима с автомобилем с ручным переключением передач. Чтобы оптимизировать расход топлива, водитель всегда намеревается использовать низкие обороты двигателя (максимально возможную передачу), поскольку более медленный двигатель экономит топливо при той же нагрузке.

Для достижения этих преимуществ частота обычно регулируется в два этапа с помощью преобразователей. Сначала с переменного (переменного тока) на постоянный (постоянный ток), а на втором этапе обратно в переменный ток через инвертор. Однолинейная диаграмма на рисунке 3 показывает один пример.

На примере корабля снабжения ветровой платформы, который недавно был в эксплуатации с устройством переменной скорости, мы можем дать представление о преимуществах.

На типичном судне снабжения платформ четыре блока мощностью примерно 2100 кВт каждый используются для питания судна.Расположение блоков с их электрическими компонентами показано на Рисунке 3.

Рисунок 2: Профиль нагрузки

Высокая производительность, которую может предложить такая компоновка, необходима из-за требований к резервированию и пригодится в случае плохой погоды. — но не требуется большую часть времени эксплуатации корабля. Наличие такой компоновки при типичном использовании дизельных двигателей приводит к высокой доле фаз с низкой нагрузкой, что приводит к средней загрузке генераторной установки только около 35%.Это происходит из-за того, что судно находится в состоянии ожидания в течение длительного времени на месте и вынуждено удерживать свою позицию.

Рисунок 1 иллюстрирует это. Пропорция времени представлена ​​размером кружков. Эти доли нагрузки дополнительно поясняются на рис. 2.

Чтобы увидеть экономию топлива, которая возможна с помощью устройства с регулируемой скоростью, следующая оценка показывает результаты работы судна снабжения, работающего в Северном море, с четырьмя двигателями MTU типа 16V. 4000 M63L (с регулируемой скоростью), при котором нагрузки <25% приводились в движение примерно 80% времени.

Эти рабочие точки связаны с высоким удельным расходом топлива для агрегатов с постоянной частотой вращения. Именно здесь вступает в игру решающее преимущество блока переменной скорости, а именно экономия топлива. В данном случае это составляет примерно 15%, что примерно равно 280 000 долларов в год или, при сроке действия 20 лет, общая экономия составляет около 4,5 миллионов долларов.

На рис. 4 показан процент экономии удельного расхода топлива между дизельным двигателем с регулируемой скоростью и с постоянной частотой вращения.

Рисунок 3: Типичное судно снабжения платформы

Сравнение расхода топлива между двигателем с регулируемой и постоянной частотой вращения
Аспект экономии топлива является важной частью стоимости жизненного цикла (LCC) такого корабля. как показано на рисунке 5.

Помимо дизельного двигателя и генератора, необходимо учитывать преобразование электроэнергии с помощью различных электрических компонентов, таких как преобразователи. Изучение другого оценочного случая показало, что повышение эффективности до 5% возможно при работе генератора с частичной нагрузкой.

Расширенный TBO
Еще одно преимущество блоков с регулируемой скоростью состоит в том, что пониженная скорость позволяет увеличить время обслуживания / время между капитальными ремонтами (TBO) примерно на 20%, что приводит к снижению затрат. Однако следует отметить, что это контрастирует с дополнительными затратами на электрические компоненты и увеличением усилий по программированию примерно на 15% для блоков переменной скорости.

Рис. 4: Экономия топлива при использовании регулируемой частоты вращения по сравнению с дизельными двигателями с постоянной частотой вращения

Более тихая работа
Дополнительным преимуществом установки переменной скорости, которое особенно заметно, является снижение уровня шума.Это играет важную роль, особенно с точки зрения комфорта, поскольку обслуживающий персонал на этих судах часто подвергается воздействию шума и вибрации в течение очень длительного времени.

Сравнение поверхностного шума (уровень звукового давления) при мощности 500 кВт (нагрузка около 20%):

  • MTU 16V 4000 M63L (регулируемая скорость) при 1135 об / мин ◊ прибл. 95 дБ (A)
  • MTU 16V 4000 M43S (постоянная скорость) при 1800 об / мин ◊ прибл. 101 дБ (A)

На первый взгляд разница в 6 дБ не кажется очень значительной.Однако +6 дБ означает удвоенное измеренное звуковое давление. И если учесть, что люди воспринимают увеличение на 6-10 дБ как почти в два раза громче, это значение очень впечатляюще демонстрирует преимущества устройства с регулируемой скоростью.

Рисунок 5: Среднее распределение эксплуатационных расходов по сравнению с инвестиционными затратами на двигатель

Гибкость
В целом, судовые операторы ищут гибкую систему с передовой технологией, которая дает им возможность работать с максимальной эффективностью. возможный.Благодаря своим генераторным установкам MTU с регулируемой скоростью вращения Rolls-Royce может создавать индивидуальные кривые движения в соответствии с конкретными требованиями клиентов посредством моделирования.

Этот процесс учитывает различные факторы для каждого клиента, включая экстремальные условия эксплуатации судов, а также экономию топлива и любые особые потребности в безопасности.

На рисунке 6 показано моделирование скачка нагрузки от определенной рабочей точки с низкой нагрузкой (1) до рабочей точки (3). Учтен запас нагрузки (запас прочности) 250 кВтэ, что является типичным значением для потребителей большой мощности на таких судах.

Время разгона всего 11 секунд впечатляюще демонстрирует, насколько динамично генераторная установка MTU серии 4000 может справляться с электрическими нагрузками. Значения подтверждены как при заводских приемочных испытаниях, так и в реальных условиях эксплуатации.

Для всех судов с низкой средней нагрузкой и большим количеством часов эксплуатации можно рекомендовать использование блоков переменной скорости как очень экономичное для оператора и выгодное для обслуживающего персонала.

Рисунок 6: Типовая рабочая кривая для блока с регулируемой скоростью
• 1 — 3 по кривой резерва нагрузки 250 кВт минимум за 11 секунд
• 1-2 при постоянной мощности торможения 3 секунды
• 2-3 при 1800 об / мин по рампе нагрузки минимум за 4 секунды

Авторы
Йорг Хабермаас и Йохен Турнер — инженеры по приложениям для морского и морского транспорта в MTU.

Корабль | Постоянная скорость в сравнении с переменной частотой вращения двигателя

В исследовании MAN Diesel & Turbo сравнивается дизельная механическая установка с гребными винтами CP, работающими с постоянной частотой вращения двигателя, с работой с переменной частотой вращения двигателя на морском судне. Хенрик Сегеркранц объясняет.

По словам Фредрика Карстенса, руководителя отдела продаж среднескоростных оффшорных компаний MAN Diesel & Turbo, «операторы морской индустрии никогда не платят за мазут. Это потому, что их нанимает фрахтователь, который платит за топливо.Несмотря на то, что мы имеем дело с нефтяной промышленностью, очень важно, сколько мазута мы потребляем с двигателями ».

Г-н Карстенс отмечает, что рабочие характеристики многих типов морских судов значительно различаются. Он приводит несколько примеров. Типичное судно AHTS работает с якорями только в течение максимум 11% своего срока службы при общей нагрузке генератора 65%. Он находится в режиме тяги к болларду при 100% нагрузке на двигатель всего 1% своего срока службы. Судно снабжения платформ, идущее туда и обратно от берега к платформе, находится в пути только 11% всего времени, используя 27% нагрузки двигателя.Он остается на платформе в режиме DP 47% своего срока службы, используя только 7% мощности двигателя. В режиме ожидания судно проводит 17% своего времени при нагрузке генератора 4%.

«Морские суда очень разные, но их рабочий профиль похож», — объясняет г-н Карстенс и отмечает, что проектировщики этих судов обращают внимание на пиковые условия. «При продаже якорного погрузчика покупатель спрашивает: каково тяговое усилие болларда? Нам платят за тяговое усилие болларда, поэтому мы проектируем судно на 100% нагрузку на двигатель, которая будет использоваться только 1% своего срока службы.«

На протяжении 80% времени работы этот тип судна мог работать при небольшой нагрузке двигателя, от 10% до 60% максимальной мощности. Треть его срока службы будет проведена при крайне низкой нагрузке двигателя, от 30% до 10%.

Компания MAN провела испытания судна AHTS с тягой 170 т с традиционным дизельным механическим оборудованием, включающим четыре двигателя с гребными винтами CP и шестерни с двойным входом и одним выходом. Пропеллеры CP означают, что двигатели могут работать с постоянной скоростью. Для испытаний, вместо того, чтобы запускать двигатели на определенной скорости, регулировать тягу путем поворота лопастей гребного винта, были скорректированы скорости двигателей.

«Большинство судов спроектировано в значительной степени одинаково, с постоянной скоростью для гребных винтов CP и постоянной скоростью на дизель-электрических судах. Это требует огромного количества мазута», — утверждает Карстенс.

41% мазута было сэкономлено в этом испытании, проведенном в легких условиях в течение очень короткого периода времени с судном в режиме DP. «Этот тест не является репрезентативным, но является довольно хорошим показателем того, что мы могли бы сэкономить много топлива, если бы работали правильно».

Для двигателя MAN L27 / 38 существует сравнительно небольшая экономия топлива при нагрузке двигателя от 100% до 80%, но при более низком уровне, особенно ниже 20%, можно значительно увеличить скорость вращения.«Есть возможности для улучшения, но это необходимо учитывать на этапе проектирования судна», — говорит г-н Карстенс. «Есть и другие преимущества, в том числе более низкий уровень шума и вибрации, что приводит к лучшей рабочей среде на борту».

Что касается вариантов конструкции, можно выбрать систему управления мощностью для управления частотой вращения двигателя, или тяжелые потребители на судне могут работать на плавающей частоте для снижения расхода топлива. Другой вариант — это питание гостиницы от вспомогательной генераторной установки с фиксированной частотой.«Прежде чем принимать решение о системе, необходимо провести подробный анализ», — отмечает Карстенс.

U.S. MOTORS Двигатели с регулируемой скоростью вращения обеспечивают высокую точность

Наша линия с регулируемой скоростью ACCU-Series ™ предлагает совместимость продуктов для создания настоящего системного решения. Вы можете легко совместить инверторный двигатель марки U.S. MOTORS® с приводом или панелью Nidec Motor Corporation или приобрести встроенные двигатели и элементы управления. Эти основанные на решениях продукты, разработанные для совместного использования в качестве системы, позволяют легко выбрать совместимые двигатели с регулируемой скоростью и приводы, которые разработаны для совместной работы для повышения надежности и качества работы.

Ознакомьтесь с нашими стандартными двигателями для работы с инвертором здесь:

Предлагая все компоненты приводной системы, Nidec Motor Corporation также предоставляет вам единую точку контакта для поддержки и обслуживания. А сочетая новый инверторный двигатель марки U.S. MOTORS с приводом линейки ACCU, вы можете воспользоваться преимуществами гарантии соответствия двигателя, которая расширяет гарантию привода до соответствия гарантии на двигатель.

Эти двигатели предназначены для применения в системах привода с регулируемой скоростью.Мы предлагаем оба следующих типа двигателей:

• Постоянный крутящий момент: двигатели, специально разработанные для работы с нагрузками с постоянным крутящим моментом, например конвейеры, поршневые насосы, краны и т. Д.
• Переменный крутящий момент: двигатели, специально разработанные для работы с нагрузками с переменным крутящим моментом, такими как насосы и вентиляторы.

Двигатели с регулируемой скоростью

ACCU-Series используются для различных применений в пищевой промышленности, упаковке, водоснабжении, очистке сточных вод и ирригации, и это лишь некоторые из них. Nidec Motor Corporation постоянно работает над повышением точности, эффективности и производительности наших двигателей и систем с регулируемой скоростью.Вместе они работают без сбоев, обеспечивая максимальную надежность, вселяя уверенность, которая возникает из единой точки ответственности как за двигатель, так и за привод.

Приводы серии

ACCU обеспечивают эффективное, надежное и бесшумное управление двигателями для различных применений, таких как HVAC, насосные и другие цели, требующие точного управления скоростью без устройства обратной связи. Эти надежные приводы просты в установке и эксплуатации. Их высокий уровень эффективности также обеспечивает более положительное воздействие на окружающую среду.


Приводы:

Частотно-регулируемые приводы переменного тока от 1 / 8HP до 600HP для различных приложений

Панели насосов серии ACCU оснащены многими из наиболее востребованных функций в готовом продукте. Их специальное программное обеспечение и параметры настройки позволяют упростить установку. Вы можете выбрать настройки постоянного давления или расхода, а съемная клавиатура гарантирует, что только квалифицированный персонал может перепрограммировать привод насоса.Эти приводы, насосы и двигатели с регулируемой скоростью серии ACCU работают вместе, чтобы повысить эффективность и снизить затраты.

Nidec / США. MOTORS использует привод серии ACCU и интегрирует его в комплексное решение «провод-двигатель» для насосных систем. Панель имеет множество функций, которые требуются стандартами для сельскохозяйственной насосной отрасли.

Двигатели Accu-Torq® Vector Duty:


Yanmar представит новые генераторные двигатели с регулируемой частотой вращения на выставке Middle East Electricity

Yanmar запускает новую линейку двигателей мощностью от 1 до 18 кВт, разработанных специально с учетом последних достижений на рынке энергетики.

Карло Джудичи, директор по продажам Yanmar, говорит: «Мы наблюдаем новую тенденцию на рынке производства электроэнергии, связанную с достижениями в технологии генераторов на постоянных магнитах. Мы запускаем эти дизельные двигатели в поддержку того, что делают производители оригинального оборудования.

Мы знаем, насколько важны общие затраты на производство электроэнергии. Фактически, выбор той или иной марки генератора становится все более решающим фактором для конечных пользователей. По этой причине мы решили разработать ряд двигателей, оптимизированных для генераторов с регулируемой частотой вращения, которые могут значительно снизить стоимость топлива на кВт.”Генераторы с регулируемой частотой вращения экономят во всем диапазоне оборотов, но именно на пиковой мощности экономия весьма заметна. Карло Джудичи отмечает: «Мы сравнили агрегат с фиксированной скоростью 4TNV88-B с устройством с регулируемой скоростью 3TNV88-B и обнаружили, что при пиковой мощности наблюдается повышение экономии почти на 20 процентов». И это при одинаковой выходной мощности.

Большим преимуществом этой технологии является то, что наши производители оригинального оборудования могут использовать трехцилиндровый двигатель для получения той же мощности, что и четырехцилиндровый двигатель с фиксированной частотой вращения.Это означает, в первую очередь, меньшую стоимость покупки, лучшую экономию топлива во время работы, а также возможность построить меньший и более компактный генератор, который может пригодиться во многих ситуациях.

Карло Джудичи продолжает: «Среди наших первых клиентов были компании, работающие в сфере телекоммуникационных вышек. Они в любом случае обращаются к нам, потому что им нужна бескомпромиссная надежность, которую, как они знают, они могут найти с Yanmar… кроме того, наши двигатели выделяются из толпы своей топливной экономичностью, на которой построена вся бизнес-модель этих людей.Это не могло быть ничего, кроме счастливого брака.

Теперь мы действительно с нетерпением ждем встречи с новыми клиентами на выставке, так как есть много других областей, где эти двигатели будут идеальными ».

Yanmar представит двигатели 3TNV88-B и L100N.

вернуться на страницу

John Deere, использующий вентилятор с регулируемой скоростью на двигателях

John Deere Power Systems (JDPS) объявляет, что его полный модельный ряд внедорожных дизельных двигателей Interim Tier 4 / Stage III B и дизельных двигателей мощностью 56 кВт (75 л.с.) и выше будет быть доступным с новым заводским приводом вентилятора с регулируемой скоростью.

Технология вентиляторов John Deere с регулируемой скоростью вращения позволяет производителям оригинального оборудования соблюдать новые правила о недопустимости превышения выбросов (NTE), связанные с Interim Tier 4, одновременно улучшая экономию топлива и производительность двигателя. Пределы «непревышение», вступившие в силу 1 января 2011 г. для номинальной мощности 130 кВт (174 л.с.) и выше, требуют, чтобы двигатели оставались в пределах нормы выбросов во всем нормальном рабочем диапазоне двигателя. Дата вступления в силу правил NTE для двигателей от 56 кВт (75 л. с.) до 130 кВт (174 л.с.) — 1 января 2012 г.

Устанавливается на заводе, настраивается на размер двигателя / вентилятора и управляется блоком управления двигателя, новый вентилятор с регулируемой скоростью не требует дополнительной установки OEM или вмешательства оператора. Благодаря устранению необходимости в отдельном контроллере / регулирующем клапане, жгуте проводов и монтажном оборудовании заводская интеграция привода вентилятора с регулируемой скоростью принесет пользу OEM-производителям за счет экономии инженерных расходов, сокращения сроков разработки продукта и снижения общих затрат на установку.

«Этот компонент еще больше расширяет линейку простых, экономичных и проверенных на практике технологий, которые мы используем для соответствия более строгим требованиям к выбросам Interim Tier 4 / Stage III B», — говорит Дуг Лаудик, менеджер по планированию продукции в John Deere. Энергетические системы.«Вентилятор с регулируемой скоростью вращения оптимизирует производительность и сводит к минимуму эксплуатационные расходы, что делает его полезным для большинства мобильных и стационарных приложений».

В отличие от вентилятора с фиксированной скоростью, вентилятор с регулируемой скоростью регулируется в соответствии с частотой вращения двигателя, нагрузкой и условиями окружающей среды и работает на самой низкой скорости, необходимой для обеспечения надлежащего охлаждения. Новый привод вентилятора с регулируемой скоростью:

работает на более низких оборотах.
  • Позволяет двигателю оставаться в новых непревышенных зонах выбросов во всем рабочем диапазоне двигателя в режимах с регулируемой частотой вращения и нагрузкой.
  • Повышает производительность двигателя за счет увеличения доступной мощности на маховике, улучшения переходной характеристики в приложениях с регулируемой скоростью и блочной нагрузки в приложениях генераторной установки.
  • Улучшает прогрев двигателя / автомобиля и характеристики в холодную погоду за счет уменьшения количества холодного воздуха, циркулирующего через различные компоненты системы охлаждения при более низких температурах окружающей среды.
  • Продлевает срок службы компонентов привода вентилятора, таких как ремень, шкивы и подшипники вентилятора.
  • Снижает шум вентилятора
  • Позволяет владельцу / оператору достичь большей топливной экономичности

«На самом деле, наше исследование показывает, что срок окупаемости вентиляторов с регулируемой скоростью короток», — говорит Лаудик.«Исходя из стоимости топлива в размере 3 долларов за галлон, срок окупаемости составляет примерно 400 часов для двигателя объемом 9,0 л, работающего с коэффициентом нагрузки 60% в OEM-приложениях. Это значительная окупаемость инвестиций, которая уже способствует увеличению выбросов, производительности и долговечности ». Типичные периоды окупаемости платформ с двигателями 6,8 л и 13,5 л составляют менее одного года, исходя из типичного среднегодового использования 500 часов в год.

40 CFR § 1065.510 — Схема двигателя. | CFR | Закон США

§ 1065.510 Отображение двигателя.

(a) Применимость, объем и частота. Карта двигателя — это набор данных, который состоит из серии парных точек данных, которые представляют максимальный тормозной крутящий момент в зависимости от частоты вращения двигателя, измеренный на первичном выходном валу двигателя. Сопоставьте свой двигатель, если часть, устанавливающая стандарты, требует сопоставления двигателя для создания рабочего цикла для вашей конфигурации двигателя. Составьте карту вашего двигателя, когда он подключен к динамометру или другому устройству, которое может поглощать рабочую мощность от первичного выходного вала двигателя в соответствии с § 1065.110. Чтобы установить значения скорости и крутящего момента для отображения, мы обычно рекомендуем вам стабилизировать двигатель в течение не менее 15 секунд при каждой уставке и записывать среднюю скорость обратной связи и крутящий момент за последние (4–6) секунд. Сконфигурируйте любые вспомогательные рабочие входы и выходы, такие как гибридные, турбо-компаундные или термоэлектрические системы, для представления их используемых конфигураций и используйте ту же конфигурацию для тестирования выбросов. См. Рисунок 1 в § 1065.210. Это может включать настройку начальных состояний заряда, скорости и времени входов и выходов вспомогательных работ.Мы рекомендуем вам связаться с назначенным специалистом по соблюдению нормативных требований перед тестированием, чтобы определить, как следует настроить любые вспомогательные входы и выходы. Используйте самую последнюю карту двигателя, чтобы преобразовать нормализованный рабочий цикл из стандартной части в эталонный рабочий цикл, специфичный для вашего двигателя. Нормализованные рабочие циклы указаны в нормативной части. Вы можете обновить карту двигателя в любое время, повторив процедуру отображения двигателя. Вы должны сопоставить или переназначить двигатель перед тестом, если применимо любое из следующих условий:

(1) Если вы не выполнили начальную карту двигателя.

(2) Если атмосферное давление около воздухозаборника двигателя не находится в пределах ± 5 кПа от атмосферного давления, зарегистрированного во время последней карты двигателя.

(3) Если двигатель или система контроля выбросов претерпели изменения, которые могут повлиять на максимальный крутящий момент. Это включает изменение конфигурации входов и выходов вспомогательной работы.

(4) Если вы захватили неполную карту с первой попытки или не завершили карту в течение указанного допуска по времени.Вы можете повторять картографирование столько раз, сколько необходимо, чтобы получить полную карту в течение указанного времени.

(b) Отображение двигателей с регулируемой частотой вращения. Составьте карту двигателей с регулируемой частотой вращения следующим образом:

(1) Запишите атмосферное давление.

(2) Прогрейте двигатель, включив его. Мы рекомендуем эксплуатировать двигатель на любой скорости и примерно 75% от его ожидаемой максимальной мощности. Продолжайте прогрев, пока абсолютная температура охлаждающей жидкости, блока или головки двигателя не будет в пределах ± 2% от среднего значения в течение не менее 2 минут или пока термостат двигателя не будет контролировать температуру двигателя.

(3) Дайте двигателю поработать на холостом ходу при прогретом состоянии следующим образом:

(i) Для двигателей с регулятором низких оборотов установите минимальные требования оператора, используйте динамометр или другое нагружающее устройство, чтобы установить нулевой крутящий момент на первичном выходном валу двигателя, и позвольте двигателю регулировать скорость. Измерьте эту прогретую частоту вращения холостого хода; мы рекомендуем записывать не менее 30 значений скорости и использовать среднее из этих значений.

(ii) Для двигателей без регулятора низких оборотов: дайте двигателю поработать на холостом ходу в прогретом состоянии и с нулевым крутящим моментом на первичном выходном валу двигателя.Вы можете использовать динамометр для достижения нулевого крутящего момента на первичном выходном валу двигателя и манипулировать запросом оператора на управление скоростью для достижения заявленного производителем значения для минимально возможной скорости двигателя при минимальной нагрузке (также известной как заявленная производителем теплый холостой ход). В качестве альтернативы вы можете использовать динамометр для достижения заявленных производителем оборотов холостого хода на холостом ходу и манипулировать требованием оператора для управления крутящим моментом на первичном выходном валу двигателя до нуля.

(iii) Для двигателей с регулируемой частотой вращения с регулятором низкой скорости или без него, если ненулевой крутящий момент на холостом ходу является репрезентативным для работы в процессе эксплуатации, вы можете использовать динамометр или запрос оператора для достижения заявленного производителем крутящего момента на холостом ходу вместо нацеливания. нулевой крутящий момент, как указано в параграфах (b) (3) (i) и (ii) данного раздела. Регулируйте скорость, как указано в параграфе (b) (3) (i) или (ii) этого раздела, в зависимости от обстоятельств. Если вы используете эту опцию для двигателей с регулятором низких оборотов для измерения скорости холостого хода в прогретом состоянии с крутящим моментом, заявленным изготовителем на этом этапе, вы можете использовать это значение в качестве скорости холостого хода в прогретом режиме для генерации цикла, как указано в параграфе (b) ( 6) данного раздела. Однако, если вы определили несколько моментов горячего холостого хода в соответствии с параграфом (f) (4) (i) этого раздела, измерьте скорость горячего холостого хода только на одном уровне крутящего момента для этого параграфа (b) (3).

(4) Установите максимальную нагрузку на оператора и регулируйте частоту вращения двигателя на (95 ± 1)% от скорости холостого хода в прогретом состоянии, определенной выше, в течение не менее 15 секунд. Для двигателей с эталонными рабочими циклами, наименьшая частота вращения которых превышает скорость холостого хода в прогретом состоянии, вы можете запустить карту при (95 ± 1)% от наименьшей контрольной скорости.

(5) Выполните одно из следующих действий:

(i) Для любого двигателя, работающего только в установившемся рабочем цикле, вы можете составить карту двигателя, используя дискретные скорости.Выберите не менее 20 равномерно распределенных уставок от 95% скорости холостого хода до максимальной скорости выше максимальной мощности, при которой достигается 50% максимальной мощности. Мы называем эту скорость 50% скоростью контрольной точки, как описано в параграфе (b) (5) (iii) этого раздела. При каждой уставке стабилизируйте скорость и позвольте крутящему моменту стабилизироваться. Запишите среднюю скорость и крутящий момент для каждой уставки. Используйте линейную интерполяцию для определения промежуточных скоростей и крутящих моментов. Используйте эту серию скоростей и крутящих моментов для построения карты мощности, как описано в параграфе (e) этого раздела.

(ii) Для любого двигателя с регулируемой частотой вращения вы можете составить карту двигателя, используя непрерывную развертку скорости, продолжая записывать среднюю скорость обратной связи и крутящий момент с частотой 1 Гц или чаще и увеличивая скорость с постоянной скоростью, чтобы она требуется (от 4 до 6) минут для перехода от 95% скорости холостого хода на холостом ходу до скорости контрольной точки, как описано в параграфе (b) (5) (iii) этого раздела. Используйте хорошую инженерную оценку, чтобы определить, когда остановить запись данных, чтобы убедиться, что сканирование завершено. В большинстве случаев это означает, что вы можете остановить развертку в любой момент после того, как мощность упадет до 50% от максимального значения. Из серии значений средней скорости и максимального крутящего момента используйте линейную интерполяцию для определения промежуточных значений. Используйте эту серию скоростей и крутящих моментов для построения карты мощности, как описано в параграфе (e) этого раздела.

(iii) Скорость контрольной точки карты — это максимальная скорость выше максимальной мощности, при которой достигается 50% максимальной мощности. Если эта скорость небезопасна или недостижима (например,g., для неуправляемых двигателей или двигателей, которые не работают в этот момент), используйте здравый инженерный расчет для отображения максимальной безопасной скорости или максимально достижимой скорости. Для дискретного отображения, если двигатель не может быть сопоставлен со скоростью контрольной точки, убедитесь, что карта включает не менее 20 точек от 95% теплого холостого хода до максимальной сопоставленной скорости. Для непрерывного сопоставления, если двигатель не может быть сопоставлен со скоростью контрольной точки, убедитесь, что время развертки от 95% теплого холостого хода до максимальной сопоставленной скорости составляет (от 4 до 6) мин.

(iv) Обратите внимание, что в соответствии с § 1065.10 (c) (1) мы можем разрешить вам игнорировать части карты при выборе максимальной скорости тестирования, если указанная процедура приведет к рабочему циклу, который не соответствует работе в процессе эксплуатации.

(6) Используйте один из следующих методов для определения числа оборотов на высоких оборотах холостого хода для двигателей с высокоскоростным регулятором, если они подвергаются переходным испытаниям с рабочим циклом, который включает значения эталонной частоты вращения выше 100%:

(i) Вы можете использовать заявленные производителем высокие обороты холостого хода, если двигатель имеет электронное управление.Для двигателей с высокоскоростным регулятором, который отключает выход крутящего момента на скорости, указанной производителем, и повторно активируется на более низкой скорости, указанной производителем (например, двигатели, которые используют выключение зажигания для управления), укажите середину указанного диапазона скоростей. как теплый холостой ход.

(ii) Измерьте горячую частоту вращения на высоких оборотах холостого хода, используя следующую процедуру:

(A) Установите максимальную нагрузку на оператора и используйте динамометр для достижения нулевого крутящего момента на первичном выходном валу двигателя.Если средний крутящий момент обратной связи находится в пределах ± 1% от отображенного Tmax, вы можете использовать наблюдаемую среднюю скорость обратной связи в этой точке в качестве измеренной высокой скорости холостого хода в горячем режиме.

(B) Если двигатель работает нестабильно из-за используемых компонентов производства (таких как двигатели, которые используют отсечку зажигания для управления, в отличие от нестабильной работы динамометра), вы должны использовать среднюю скорость обратной связи из параграфа (b ) (6) (ii) (A) данного раздела как измеренная частота вращения на высоких оборотах холостого хода. Двигатель считается нестабильным, если любое из значений обратной связи скорости 1 Гц не находится в пределах ± 2% от расчетной средней скорости обратной связи. Мы рекомендуем вам определять среднее значение как значение, представляющее среднюю точку между наблюдаемой максимальной и минимальной записанной скоростью обратной связи.

(C) Если ваш динамометр не способен обеспечить средний крутящий момент обратной связи в пределах ± 1% от отображенного Tmax, запустите двигатель во второй точке с максимальной нагрузкой на оператора, а динамометр настроен на достижение крутящего момента, равного зарегистрированному среднему значению. крутящий момент обратной связи в предыдущей точке плюс 20% отображаемого Tmax. Используйте эту точку данных и точку данных из параграфа (b) (6) (ii) (A) этого раздела, чтобы экстраполировать частоту вращения двигателя, когда крутящий момент равен нулю.

(D) Вы можете использовать заявленное производителем значение Tmax вместо измеренного отображаемого Tmax. Если вы это сделаете или сможете определить среднюю скорость обратной связи, как описано в параграфах (b) (6) (ii) (A) и (B) этого раздела, вы можете измерить теплую частоту вращения на высоких оборотах холостого хода перед запуском. скорость развертки, указанная в параграфе (b) (5) данного параграфа.

(7) Для двигателей с регулятором низких оборотов, если ненулевой крутящий момент на холостом ходу характерен для эксплуатации, поработайте двигатель на прогретом холостом ходу с крутящим моментом холостого хода, заявленным изготовителем.Установите минимальную потребность оператора, используйте динамометр для достижения заявленного крутящего момента на холостом ходу и позвольте двигателю регулировать скорость. Измерьте эту скорость и используйте ее в качестве скорости холостого хода на холостом ходу для генерации цикла в § 1065.512. Мы рекомендуем записать не менее 30 значений скорости и использовать среднее из этих значений. Если вы определили несколько моментов горячего холостого хода в соответствии с параграфом (f) (4) (i) этого раздела, измерьте скорость горячего холостого хода для каждого момента. Вы можете сопоставить регулятор холостого хода с несколькими уровнями нагрузки и использовать эту карту для определения измеренной скорости холостого хода в прогретом состоянии при заявленных крутящих моментах холостого хода.

(c) Отображение отрицательного момента. Если ваш двигатель подчиняется эталонному рабочему циклу, который указывает отрицательные значения крутящего момента (например, двигатель работает в режиме движения), сгенерируйте кривую крутящего момента двигателя с помощью любой из следующих процедур:

(1) Умножьте положительные крутящие моменты из вашей карты на -40%. Используйте линейную интерполяцию для определения промежуточных значений.

(2) Отобразите величину отрицательного крутящего момента, необходимого для привода двигателя, повторяя параграф (b) этого раздела с минимальным требованием оператора.Вы можете запустить карту отрицательного крутящего момента на минимальной или максимальной скорости из пункта (b) этого раздела.

(3) Определите величину отрицательного крутящего момента, необходимого для приведения в действие двигателя в следующих двух точках, близких к концам диапазона скоростей двигателя. Запустите двигатель в этих двух точках при минимальных требованиях оператора. Используйте линейную интерполяцию для определения промежуточных значений.

(i) Точка низкой скорости. Для двигателей без регулятора низких оборотов определите величину отрицательного крутящего момента на холостом ходу в горячем состоянии.Для двигателей с регулятором низких оборотов, приведите двигатель в действие выше оборотов холостого хода прогретого двигателя, чтобы регулятор был неактивен и определял величину отрицательного крутящего момента на этой скорости.

(ii) Высокоскоростной пункт. Для двигателей без регулятора высоких оборотов определите величину отрицательного крутящего момента на максимальной безопасной скорости или максимальной представительной скорости. Для двигателей с высокоскоростным регулятором скорости определите величину отрицательного крутящего момента при скорости nhi или выше в соответствии с § 1065.610 (c) (2).

(4) Для двигателей с электрической гибридной системой отобразите отрицательный крутящий момент, необходимый для приведения в действие двигателя и поглощения любой мощности, вырабатываемой RESS, путем повторения параграфа (g) (2) этого раздела с минимальным требованием оператора, остановив уборщик до разрядите RESS, когда абсолютная мгновенная мощность, измеренная от RESS, упадет ниже ожидаемой максимальной абсолютной мощности от RESS более чем на 2% от общей максимальной мощности системы (включая работу двигателя и мощность RESS), как определено при отображении отрицательного крутящего момента.

(d) Отображение двигателей с постоянной частотой вращения. Для двигателей с постоянной частотой вращения создайте карту следующим образом:

(1) Запишите атмосферное давление.

(2) Прогрейте двигатель, включив его. Мы рекомендуем эксплуатировать двигатель примерно на 75% от ожидаемой максимальной мощности. Продолжайте прогрев, пока абсолютная температура охлаждающей жидкости, блока или головки двигателя не будет в пределах ± 2% от среднего значения в течение не менее 2 минут или пока термостат двигателя не будет контролировать температуру двигателя.

(3) Вы можете управлять двигателем с серийным регулятором постоянной скорости или моделировать регулятор постоянной скорости, управляя скоростью двигателя с помощью системы управления запросами оператора, описанной в § 1065.110. При необходимости используйте либо изохронный режим, либо режим регулятора спада скорости.

(4) Когда регулятор или имитируемый регулятор скорости регулирует скорость по запросу оператора, поработайте двигатель на регулируемой скорости холостого хода (на высокой скорости, а не на низких оборотах холостого хода) не менее 15 секунд.

(5) Запишите с частотой 1 Гц среднее значение скорости и крутящего момента обратной связи.Используйте динамометр для увеличения крутящего момента с постоянной скоростью. Если в части, устанавливающей стандарты, не указано иное, заполните карту таким образом, чтобы переход от регулируемой скорости холостого хода к скорости ниже максимальной установленной мощности, при которой двигатель развивает 90% максимальной отображаемой мощности, занимает (от 2 до 4) минут. Вы можете настроить свой двигатель на более низкие скорости. Остановите запись после завершения развертки. Используйте эту серию скоростей и крутящих моментов для построения карты мощности, как описано в параграфе (e) этого раздела.

(i) Для двигателей с постоянной частотой вращения, подлежащих только тестированию в установившемся режиме, вы можете составить карту двигателя, используя серию дискретных моментов.Выберите не менее пяти равномерно распределенных уставок крутящего момента от холостого хода до 80% испытательного крутящего момента, заявленного изготовителем, или до крутящего момента, полученного на основе опубликованного вами максимального уровня мощности, если заявленный тестовый крутящий момент недоступен. Начиная с точки крутящего момента 80%, выбирайте заданные значения с интервалом 2,5% или меньше, останавливаясь на крутящем моменте конечной точки. Крутящий момент в конечной точке определяется как первое дискретно отображенное значение крутящего момента, превышающее крутящий момент при максимальной наблюдаемой мощности, когда двигатель выдает 90% максимальной наблюдаемой мощности; или крутящий момент, когда заглох двигателя был определен с использованием хорошей инженерной оценки (т.е. резкое замедление оборотов двигателя при добавлении крутящего момента). Вы можете продолжить картирование при более высоких уставках крутящего момента. При каждой уставке позвольте крутящему моменту и скорости стабилизироваться. Запишите среднюю скорость обратной связи и крутящий момент для каждой уставки. Из этой серии средних значений скорости и крутящего момента обратной связи используйте линейную интерполяцию для определения промежуточных значений. Используйте эту серию средних скоростей обратной связи и крутящих моментов для создания карты мощности, как описано в параграфе (e) этого раздела.

(ii) Для любого двигателя с постоянной частотой вращения вы можете составить карту двигателя с непрерывной разверткой крутящего момента, продолжая записывать среднюю скорость обратной связи и крутящий момент с частотой 1 Гц или чаще.Используйте динамометр для увеличения крутящего момента. Увеличивайте опорный крутящий момент с постоянной скоростью от крутящего момента без нагрузки до конечного крутящего момента, как определено в параграфе (d) (5) (i) этого раздела. Вы можете продолжить картирование при более высоких уставках крутящего момента. Если в стандартной части не указано иное, задайте скорость развертки крутящего момента, равную заявленному изготовителем крутящему моменту при испытании (или крутящему моменту, полученному из опубликованного вами уровня мощности, если заявленный крутящий момент неизвестен), разделенный на 180 секунд. Остановите запись после завершения развертки.Убедитесь, что средняя скорость развертки крутящего момента по всей карте находится в пределах ± 7% от целевой скорости развертки крутящего момента. Используйте линейную интерполяцию для определения промежуточных значений из этого ряда средних значений скорости обратной связи и значений крутящего момента. Используйте эту серию средних скоростей обратной связи и крутящих моментов для создания карты мощности, как описано в параграфе (e) этого раздела.

(iii) Для любого изохронно регулируемого (0% спада скорости) двигателя с постоянной частотой вращения вы можете сопоставить двигатель с двумя точками, как описано в этом параграфе (d) (5) (iii).После стабилизации на регулируемой скорости холостого хода в параграфе (d) (4) этого раздела запишите среднюю скорость и крутящий момент обратной связи. Продолжайте управлять двигателем с помощью регулятора или моделируемого регулятора, контролирующего частоту вращения двигателя по запросу оператора, и управляйте динамометром, чтобы достичь скорости 99,5% зарегистрированной средней управляемой скорости без нагрузки. Подождите, пока скорость и крутящий момент стабилизируются. Запишите среднюю скорость обратной связи и крутящий момент. Запишите целевую скорость. Абсолютное значение ошибки скорости (средняя скорость обратной связи минус заданная скорость) не должно быть больше 0.1% от зарегистрированной средней регулируемой скорости без нагрузки. Из этой серии двух средних значений скорости обратной связи и крутящего момента используйте линейную интерполяцию для определения промежуточных значений. Используйте эту серию из двух средних скоростей обратной связи и крутящих моментов для создания карты мощности, как описано в параграфе (e) этого раздела. Обратите внимание, что измеренный максимальный крутящий момент при испытании, определенный в § 1065.610 (b) (1), будет средним крутящим моментом обратной связи, зарегистрированным во второй точке.

(e) Отображение мощности. Для всех двигателей создайте карту зависимости мощности от скорости, преобразуя значения крутящего момента и скорости в соответствующие значения мощности.Используйте средние значения из записанных картографических данных. Не используйте интерполированные значения. Умножьте каждый крутящий момент на соответствующую скорость и примените соответствующие коэффициенты преобразования, чтобы получить единицы мощности (кВт). Интерполируйте промежуточные значения мощности между этими значениями мощности, которые были рассчитаны на основе записанных данных карты.

(f) Измеренные и заявленные испытательные скорости и крутящие моменты. Вы должны выбрать испытательные скорости и крутящие моменты для генерации цикла, как требуется в этом параграфе (f). «Измеренные» значения либо непосредственно измеряются в процессе картирования двигателя, либо определяются из карты двигателя.«Заявленные» значения указываются производителем. Если доступны как измеренные, так и заявленные значения, вы можете использовать заявленные испытательные значения скорости и крутящего момента вместо измеренных значений скорости и крутящего момента, если они соответствуют критериям, указанным в этом параграфе (f). В противном случае вы должны использовать измеренные скорости и крутящие моменты, полученные из карты двигателя.

(1) Измеренные скорости и крутящие моменты. Определите применимые скорости и крутящие моменты для рабочих циклов, которые вы будете выполнять:

(i) Измеренная максимальная испытательная скорость для двигателей с регулируемой частотой вращения в соответствии с § 1065.610.

(ii) Измеренный максимальный крутящий момент при испытаниях для двигателей с постоянной частотой вращения в соответствии с § 1065.610.

(iii) Измеренные скорости «A», «B» и «C» для двигателей с регулируемой частотой вращения в соответствии с § 1065.610.

(iv) Измеренная промежуточная частота вращения для двигателей с регулируемой частотой вращения в соответствии с § 1065.610.

(v) Для двигателей с регулируемой частотой вращения и низкоскоростным регулятором измерьте частоту вращения на холостом ходу в соответствии с § 1065.510 (b) и используйте эту скорость для генерации цикла согласно § 1065.512. Для двигателей без регулятора низких оборотов используйте вместо этого заявленные производителем обороты холостого хода на холостом ходу.

(2) Требуемые заявленные скорости. Вы должны указать наименьшую возможную частоту вращения двигателя при минимальной нагрузке (т. Е. Заявленную производителем частоту вращения на холостом ходу). Это применимо только к двигателям с регулируемой скоростью без регулятора низкой скорости. Для двигателей без регулятора низких оборотов заявленная частота вращения холостого хода при прогреве используется для генерации цикла в § 1065.512. Объявите эту скорость так, чтобы она соответствовала работе в процессе эксплуатации. Например, если ваш двигатель обычно подсоединен к автоматической или гидростатической трансмиссии, укажите эту скорость на холостом ходу, на котором ваш двигатель работает при включенной трансмиссии.

(3) Необязательные заявленные скорости. Вы можете использовать заявленные скорости вместо измеренных следующим образом:

(i) Вы можете использовать заявленное значение максимальной испытательной скорости для двигателей с регулируемой частотой вращения, если оно находится в пределах (97,5–102,5)% от соответствующего измеренного значения. Вы можете использовать более высокую заявленную скорость, если длина «вектора» при заявленной скорости находится в пределах 2% от длины «вектора» при измеренном значении. Термин вектор относится к квадратному корню из суммы квадрата нормализованной скорости двигателя и квадрата нормализованной мощности при полной нагрузке (на этой скорости) в соответствии с расчетами в § 1065.610.

(ii) Вы можете использовать заявленное значение для промежуточных скоростей, «A», «B» или «C» для испытаний в установившемся режиме, если заявленное значение находится в пределах (97,5–102,5)% от соответствующего измеренного значения.

(iii) Для двигателей с электронным управлением вы можете использовать заявленную высокую частоту вращения на высоких оборотах холостого хода для расчета альтернативной максимальной испытательной скорости, как указано в § 1065.610.

(4) Требуемые заявленные крутящие моменты. Если ненулевой крутящий момент на холостом ходу или минимальный крутящий момент характерен для эксплуатации, вы должны указать соответствующий крутящий момент следующим образом:

(i) Для двигателей с регулируемой частотой вращения укажите крутящий момент на холостом ходу при прогреве, который характерен для эксплуатации. Например, если ваш двигатель обычно подключен к автоматической или гидростатической трансмиссии, укажите крутящий момент, который возникает на холостом ходу, на котором ваш двигатель работает при включенной трансмиссии. Используйте это значение для генерации цикла. Вы можете использовать несколько значений крутящего момента на холостом ходу и связанных с ними оборотов холостого хода при генерации цикла для репрезентативного тестирования. Например, для циклов, которые запускают двигатель и начинаются на холостом ходу, вы можете запустить цикл на холостом ходу с трансмиссией в нейтральном положении с нулевым крутящим моментом, а затем переключиться на другой холостой ход, когда трансмиссия находится в движении с крутящим моментом трансмиссии на холостом ходу (CITT ).Для двигателей с регулируемой частотой вращения, предназначенных в основном для приведения в движение транспортного средства с автоматической коробкой передач, где этот двигатель подвергается переходному рабочему циклу с работой на холостом ходу, вы должны объявить CITT. Вы должны указать CITT на основе типичных приложений в среднем диапазоне частот холостого хода, который вы указываете при стабилизированных температурных условиях.

(ii) Для двигателей с постоянной частотой вращения декларируйте минимальный крутящий момент при прогреве, который характерен для эксплуатации. Например, если ваш двигатель обычно подключен к машине, которая не работает ниже определенного минимального крутящего момента, объявите этот крутящий момент и используйте его для генерации цикла.

(5) Дополнительные заявленные крутящие моменты.

(i) Для двигателей с регулируемой частотой вращения вы можете указать максимальный крутящий момент во всем рабочем диапазоне двигателя. Вы можете использовать заявленное значение для измерения высоких оборотов на холостом ходу, как указано в этом разделе.

(ii) Для двигателей с постоянной частотой вращения вы можете указать максимальный испытательный крутящий момент. Вы можете использовать заявленное значение для генерации цикла, если оно находится в пределах (95–100)% от измеренного значения.

(g) Схема двигателей с регулируемой частотой вращения и гибридной электрической системой.Составьте карту двигателей с регулируемой частотой вращения, которые включают электрические гибридные системы, как описано в этом параграфе (g). Вы можете попросить применить эти положения к другим типам гибридных двигателей в соответствии с хорошей инженерной оценкой. Однако не используйте эту процедуру для двигателей, используемых в гибридных транспортных средствах, где гибридная система сертифицирована как часть транспортного средства, а не как двигатель. Выполните шаги для сопоставления двигателя с регулируемой частотой вращения, как указано в параграфе (b) (5) этого раздела, за исключением случаев, отмеченных в этом параграфе (g).Вы должны создать одну карту двигателя с неактивной гибридной системой, как описано в параграфе (g) (1) этого раздела, и отдельную карту с активной гибридной системой, как описано в параграфе (g) (2) этого раздела. См. Нормативную часть, чтобы определить, как использовать эти карты. Карта с неактивной системой обычно используется для генерации установившихся рабочих циклов, но также может использоваться для генерации переходных циклов, таких как те, которые не связаны с работой двигателя. Эта гибридно-неактивная карта также используется для создания гибридно-активной карты.Гибридно-активная карта обычно используется для генерации переходных рабочих циклов, которые связаны с работой двигателя.

(1) Подготовьте двигатель к картированию, отключив гибридную систему или запустив двигатель, как указано в параграфе (b) (4) этого раздела, и оставаясь в этом состоянии до тех пор, пока не истощится аккумуляторная система накопления энергии (RESS). После того, как гибрид был отключен или RESS исчерпан, выполните схему двигателя, как указано в параграфе (b) (5) этого раздела.Если RESS был исчерпан, а не деактивирован, убедитесь, что мгновенная мощность от RESS остается менее 2% от мгновенной измеренной мощности от двигателя (или гибридной системы двигатель) на всех оборотах двигателя.

(2) Целью процедуры отображения в этом параграфе (g) является определение максимального крутящего момента, доступного на каждой скорости, например, что может произойти во время переходной работы с полностью заряженным RESS. Используйте один из следующих методов для создания гибридно-активной карты:

(i) Составьте карту двигателя, используя серию непрерывных разверток, чтобы охватить полный диапазон рабочих скоростей двигателя.Подготовьте двигатель к гибридно-активному отображению, убедившись, что состояние заряда RESS соответствует нормальному режиму работы. Выполните развертку, как указано в параграфе (b) (5) (ii) этого раздела, но остановите развертку, чтобы зарядить RESS, когда мощность, измеренная от RESS, упадет ниже ожидаемой максимальной мощности от RESS более чем на 2% от общая мощность системы (включая мощность двигателя и RESS). Если хорошая инженерная оценка не указывает на иное, предположим, что ожидаемая максимальная мощность от RESS равна измеренной мощности RESS в начале сегмента развертки. Например, если 3-секундное скользящее среднее общей мощности RESS двигателя составляет 200 кВт, а мощность от RESS в начале сегмента развертки составляет 50 кВт, как только мощность от RESS достигает 46 кВт, остановите развертку, чтобы зарядите RESS. Обратите внимание, что это предположение неверно, если гибридный двигатель ограничен по крутящему моменту. Рассчитайте общую мощность системы как 3-секундное скользящее среднее мгновенной общей мощности системы. После каждого события зарядки стабилизируйте двигатель в течение 15 секунд на скорости, на которой вы закончили предыдущий сегмент с максимальным запросом оператора, прежде чем продолжить развертку с этой скорости.Повторяйте цикл зарядки, картографии и перезарядки, пока не завершите карту двигателя. Вы можете выключить систему или включить другие операции между сегментами в соответствии с целями этого параграфа (g) (2) (i). Например, для систем, в которых непрерывная зарядка и разрядка может привести к перегреву батарей до такой степени, что влияет на производительность, вы можете эксплуатировать двигатель при нулевой мощности от RESS в течение достаточного времени после перезарядки системы, чтобы позволить батареям остыть. Используйте хорошую инженерную оценку для сглаживания кривой крутящего момента и устранения разрывов между интервалами карты.

(ii) Составьте карту двигателя, используя дискретные скорости. Выбирайте контрольные точки карты с интервалами, определяемыми диапазонами отображаемых оборотов двигателя. От 95% скорости холостого хода на холостом ходу до 90% ожидаемой максимальной скорости испытания выберите уставки, которые приведут к минимум 13 равноотстоящим уставкам скорости. От 90% до 110% от ожидаемой максимальной испытательной скорости, выберите уставки через равные интервалы, которые номинально составляют 2% от ожидаемой максимальной испытательной скорости. Выше 110% ожидаемой максимальной испытательной скорости, выберите уставки на основе тех же интервалов скорости, которые используются для отображения от 95% скорости холостого хода до 90% максимальной тестовой скорости.Вы можете остановить отображение на максимальной скорости, превышающей максимальную мощность, при которой достигается 50% максимальной мощности. Мы называем скорость при 50% мощности скоростью контрольной точки, как описано в параграфе (b) (5) (iii) этого раздела. Стабилизируйте частоту вращения двигателя на каждом заданном значении, установив значение крутящего момента на уровне 70% от максимального крутящего момента на этой скорости без помощи гибридного привода. Убедитесь, что двигатель полностью прогрет и уровень заряда RESS находится в пределах нормального рабочего диапазона. Установите максимальную нагрузку на оператора, дайте двигателю поработать не менее 10 секунд и запишите 3-секундную скользящую среднюю скорость обратной связи и крутящий момент при 1 Гц или выше.Запишите пиковый средний крутящий момент за 3 секунды и среднюю скорость за 3 секунды в этот момент. Используйте линейную интерполяцию для определения промежуточных скоростей и крутящих моментов. Следуйте § 1065.610 (a), чтобы рассчитать максимальную испытательную скорость. Убедитесь, что измеренная максимальная испытательная скорость находится в диапазоне от 92 до 108% расчетной максимальной испытательной скорости. Если измеренная максимальная тестовая скорость не попадает в этот диапазон, повторно запустите карту, используя измеренное значение максимальной тестовой скорости.

(h) Прочие процедуры картирования. Вы можете использовать другие процедуры сопоставления, если считаете, что процедуры, указанные в этом разделе, небезопасны или нерепрезентативны для вашей системы.Любые альтернативные методы, которые вы используете, должны соответствовать назначению указанных процедур сопоставления, которое заключается в определении максимального доступного крутящего момента на всех скоростях двигателя, которые возникают в течение рабочего цикла. Выявите любые отклонения от процедур сопоставления в этом разделе, когда вы отправляете нам данные.

[73 FR 37315, 30 июня 2008 г., с поправками, внесенными в 73 FR 59330, 8 октября 2008 г .; 75 FR 23042, 30 апреля 2010 г .; 76 FR 57448, 15 сентября 2011 г .; 79 FR 23773, 28 апреля 2014 г .; 81 FR 74169, 25 октября 2016 г.]

Двигатели с регулировкой скорости — Двигатели с регулируемой скоростью

Инверторы Fuji Electric FRENIC-Mini (C2) / VFD

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

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

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

Стандартные функции:

  • Автонастройка / Повышение крутящего момента
  • Гибкое дистанционное / локальное управление
  • Векторное управление динамическим крутящим моментом
  • Самый быстрый процессор в своем классе
  • Сетевая совместимость
  • Настройка КПД / Монтаж бок о бок

Трехфазные асинхронные двигатели переменного тока серии КИИС

Трехфазный двигатель серии KIIS предлагает оптимально спроектированный, высокоэффективный трехфазный двигатель следующего поколения, который включает в себя более прочные шестерни, как с параллельным валом, так и с новым типом с гипоидным прямым углом, что обеспечивает максимальную производительность двигателя. Серия KIIS доступна от 100 Вт (1/8 л.с.) до 200 Вт (1/4 л.с.) и имеет либо параллельную, либо гипоидную предварительно собранную зубчатую передачу.

Высокая производительность

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

Безвентиляторный дизайн

Двигатель новой конструкции КМИС уменьшил тепловыделение.Благодаря более высокому КПД двигатель меньше нагревается, поэтому охлаждающий вентилятор на задней части двигателя больше не требуется. Без охлаждающего вентилятора пыль не разносится.

Brother Gearmotor Асинхронные двигатели переменного тока

Эти мотор-редукторы переменного тока отличаются превосходным КПД по сравнению с гипоидными или косозубыми передачами, а также обеспечивают больший выходной крутящий момент, что позволяет использовать меньшие двигатели и большую экономию энергии.

Шестерни в этих мотор-редукторах переменного тока отличаются высокой прочностью, не требуют обслуживания и могут быть установлены в любом направлении благодаря конструкции с кольцевым уплотнением с проскальзыванием. Доступны высокие передаточные числа, фланцевое крепление или монтаж на лапах, прямоугольный или полый вал.

Серия Premium Efficiency ie3

Новые мотор-редукторы IE3 с повышенным КПД дешевле в эксплуатации и демонстрируют явные преимущества при длительной работе (по сравнению с мотор-редукторами IE1 со стандартным КПД).

Высокоэффективные гипоидные / цилиндрические зубчатые передачи

По сравнению с обычно используемыми червячными передачами, высокоэффективные мотор-редукторы оснащены технологией гипоидного / косозубого зацепления, которая может поддерживать КПД выше 85% во всем широком диапазоне скоростей двигателя.

Редукторные двигатели переменного тока с промывкой IP67 серии FPW

Серия FPW — это асинхронные мотор-редукторы переменного тока с промывкой, идеально подходящие для применений, где на них попадает вода.Все мотор-редукторы переменного тока с промывкой серии FPW соответствуют стандарту IEC IP67 (признано UL). Каждый двигатель промывки и редуктор поставляются предварительно смонтированными с передаточным числом от 3: 1 до 180: 1.

Разработан и сконструирован для водонепроницаемости и защиты от пыли

Улучшенные антикоррозионные свойства

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

Соответствует основным стандартам безопасности и международным стандартам электропитания

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

.
Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *