Silniki indukcyjne są szeroko stosowane w rolnictwie w różnych maszynach, systemach wentylacyjnych, pompach: jak pokazuje praktyka, we wszystkich urządzeniach gospodarstwa domowego, w których konieczne jest dostosowanie prędkości obrotowej. Regulator częstotliwości silnika indukcyjnego może z powodzeniem poradzić sobie z tymi zadaniami. Takie urządzenia mają swoją specyfikę i różnice między sobą.
Funkcje i opcje regulacji
Kilka lat temu do zmiany prędkości zastosowano przekaźniki i proste przełączniki, dzięki którym można było uruchomić silnik tylko bez łagodnego rozruchu i zwiększyć prędkość do maksimum. Ale nie było to zbyt wygodne. Na przykład wentylator, który stoi w masce, pracował z maksymalną prędkością, a jeśli maska nie była potrzebna, to po prostu została wyłączona. Teraz można regulować prędkość za pomocą regulatora częstotliwości, a prędkość wentylatora można zmieniać w zależności od potrzeb .
Za pomocą regulatorów można zmniejszyć negatywne skutki, które wydłuży żywotność silnika, a także znacznie zaoszczędzą zużycie energii i zmniejszą hałas pojawiający się przy maksymalnej prędkości. Jest to bardzo cenione w okapach kuchni i łazienki.
Istnieje kilka rodzajów kontroli prędkości, zarówno asynchronicznych, jak i kolektorowych:
- Regulacja poprzez dostarczenie podwyższonego lub obniżonego napięcia, które opiera się na transformatorach i zasilaczu z regulowanym napięciem wyjściowym.
- Przełączając uzwojenie.
- Dostosuj prąd, zmieniając częstotliwość.
- Za pomocą przełącznika elektronicznego.
Jeśli chodzi o pierwszy punkt, jest to dość budżetowy rodzaj dostosowania, za pomocą którego można płynnie lub stopniowo kontrolować prędkość obrotową wału. Jedną z najlepszych opcji jest regulacja częstotliwości obrotów, która pozwala regulować prędkość w dość szerokim zakresie.
Odmiany regulatorów
Istnieje duża liczba regulatorów do silników jednofazowych i trójfazowych. Oba mają swoje zalety i wady:
- Tyrystor
- Triak
- Przetworniki częstotliwości.
Regulatory zmontowane na bazie tyrystorów są całkiem dobrym wyborem. Zawierają różne rodzaje zabezpieczeń: przed przegrzaniem, skokami napięcia . Zaletami tego rodzaju regulatorów są stosunkowo niska cena, a także niska waga i rozmiar. Ale są też wady, w tym trzaskanie, hałas i szarpanie podczas uruchamiania .
Urządzenia triakowe są bardziej wszechstronne niż urządzenia tyrystorowe. Pozwalają kontrolować prędkość kilku silników jednocześnie, obsługują zarówno prąd stały, jak i przemienny, a hałas jest minimalizowany. Kontroler triaka jest uważany za jeden z najbardziej przystępnych cenowo i wysokiej jakości.
Regulator częstotliwości służy do zmiany napięcia wyjściowego z 0 na 500 V. Im wyższe napięcie wyjściowe, tym wyższa prędkość. Ten rodzaj regulacji stosuje się w silnikach trójfazowych, których napięcie wynosi 380 woltów - na przykład w systemach klimatyzacyjnych, wentylatorach.
Jeśli moc silników jest duża, od 100 do 500 kW, stosuje się typ transformatora . Dzięki tej regulacji możliwe jest płynne uruchomienie silnika elektrycznego i stopniowa zmiana prędkości obrotowej wału, a także sterowanie kilkoma mocnymi urządzeniami jednocześnie w trybie automatycznym.
Regulator częstotliwości pojawił się nie tak dawno temu. Ponieważ podstawą tego urządzenia były drogie tranzystory mocy i moduły wysokiego napięcia, z tego powodu cena była nieproporcjonalnie wysoka. Ale dzięki najnowszym osiągnięciom cena znacznie spadła, co umożliwiło zakup urządzenia bez problemów.
Po pewnym czasie półki w sklepach zostały wypełnione falownikami, klimatyzatorami i przetwornicami częstotliwości.
W tej chwili sterowniki prędkości silnika indukcyjnego są dość wysokie. Być może jest to najlepsza opcja do regulacji prędkości silnika indukcyjnego.
Częstotliwości zmontowane na bazie potężnych tranzystorów półprzewodnikowych mają bezpośredni wpływ na prędkość obrotową.
Ale jest jedno zastrzeżenie : wraz ze spadkiem częstotliwości zmniejsza się również zdolność przeciążeniowa, co prowadzi do spadku napięcia. Dlatego do regulatora częstotliwości należy przyłożyć podwyższone napięcie. Co więcej, wszystko zależy od cech konstrukcyjnych. Jeśli regulacja musi zostać wykonana na silniku elektrycznym, na którego wał działa niestabilne obciążenie mechaniczne, napięcie będzie rosło wraz ze spadkiem częstotliwości.
Jeśli konieczne jest wykonanie regulacji silnika elektrycznego o stałej mocy, napięcie zwiększa się proporcjonalnie do pierwiastka kwadratowego spadku częstotliwości. Przetwornica częstotliwości jest najlepszym wyborem do regulacji prędkości silnika indukcyjnego.
Przetwornice jednofazowe
Istnieją przetwornice częstotliwości do regulacji prędkości silnika jednofazowego. W dzisiejszych czasach ten typ konwertera jest używany niezwykle rzadko. Firma INVERTEK DRIVERS zajmuje się ich produkcją. Producent wydał specjalny model Optidrive E2. Specjalny algorytm służy do uruchamiania i regulacji prędkości silnika indukcyjnego. W tym urządzeniu można regulować częstotliwość w kierunku jej wzrostu, ale w ograniczonym zakresie. Stopnie wyjściowe wykorzystują obwód mostkowy i cztery potężne tranzystory IGBT.
Cena z powodu ograniczonego obrotu jest dość wysoka, ale urządzenie jest tego warte, ponieważ ma niezaprzeczalne zalety. Należą do nich: inteligentne sterowanie, silnik pracuje stabilnie, bez szarpnięć i nagłego rozruchu.
Możliwe jest podłączenie czujników (temperatury, prędkości, komunikacji z urządzeniem), co pozwala na przeglądanie różnych informacji o działaniu silnika.
Aby przedłużyć działanie silnika indukcyjnego, zaleca się stosowanie regulatorów częstotliwości, które nie tylko przedłużą żywotność silnika elektrycznego, ale także zabezpieczą go przed przegrzaniem.