0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое регулятор скорости двигателя

Частотный регулятор скорости для асинхронного двигателя

Регулировка скорости изменением величины напряжения снижает момент и также увеличивает потери мощности. Регулировка частоты вращения путем изменения числа полюсов осуществляется ступенчато, кроме того, этот способ пригоден только для специальных многоскоростных двигателей с несколькими обмотками неподвижной части.

Асинхронный двигатель – самый распространенный электропривод технологического оборудования. Главная особенность таких электрических машин – постоянная скорость вращения вала. Ее регулировку осуществляют:

  • Механическим способом. Для этого вал подключают к редукторам, муфтам и другим устройствам.
  • Путем изменения числа пар полюсов, величины или частоты питающего напряжения обмоток статора.

Механическое регулирование усложняет кинематическую схему электропривода, ведет к потерям мощности и нерациональному расходу электроэнергии.

Наиболее перспективный метод регулирования уголовной скорости ротора – преобразование частоты питающего напряжения. Этот способ обеспечивает сохранение механических характеристик во всем диапазоне и обладает рядом других преимуществ.

Устройство и принцип работы частотного регулятора

Принцип частотного регулирования основан на зависимости угловой скорости вращения ротора от частоты напряжения на обмотках статора. С появлением IGBT-транзисторов и GTO-тиристоров наибольшее распространение получила схема преобразования частоты на базе широтно-импульсного модулятора.

Такие преобразователи частоты состоят:

  • Из силового выпрямителя с С или LC фильтром для сглаживания пульсаций.
  • Из инвертора на IGBT-транзисторах для преобразования постоянного напряжения в переменное, заданной частоты и амплитуды.
  • Из блока управления для генерации отпирающих силовые транзисторы импульсов.

Переменное напряжение выпрямляется и преобразуется в постоянное, затем снова инвертируется в переменное. Частота на силовом выходе ПЧ определяется длительностью отпирающих силовые транзисторы импульсов, поступающих со схемы управления.

Такой способ регулирования позволяет изменять частоту и амплитуду напряжения в силовой цепи электродвигателя, а значит управлять скоростью вращения ротора и моментом на валу электрической машины.

Структура частотного регулятора

Большинство частотных преобразователей для электродвигателей до 690 В выполнены по схеме двухуровневых инверторов напряжения. Они позволяют моделировать напряжение питания необходимой формы, амплитуды частоты. Такие устройства состоят из неуправляемого выпрямителя, 2-х транзисторных ключей на каждую фазу и конденсатора. Выходное напряжение содержит высшие гармоники, которые сглаживаются индуктивной нагрузкой. Специальные фильтры применяют относительно редко.

К недостаткам такой схемы является ограничение величины выходного напряжения, которое определяется максимальным напряжением полупроводниковых устройств.

Для высоковольтных приводов используются многоуровневые схемы регулирования. Они состоят из нескольких однофазных инверторов, соединенных последовательно. Такая схема позволяет избежать резонансов, обеспечивает высокое быстродействие, снижает скорость нарастания напряжения. Такие ПЧ имеют модульную конструкцию. При выходе из строя одной из ячеек, ее легко заменить. К недостаткам этой схемы относятся необходимость отдельного источника питания для каждого модуля, функции которого выполняет трансформатор специального назначения.

Преобразователи частоты с плавающими конденсаторами позволяют обойтись без входного трансформатора и увеличивать число ячеек в зависимости от требуемой мощности. Такое решение обеспечивает снижение высших гармоник, уменьшает скорость нарастания напряжения.

Для регулировки скорости электродвигателей с повторно-кратковременным режимом работы частыми реверсами применяют инверторы тока. Эти устройства представляют собой управляемый выпрямитель и инвертор на тиристорах. Для уменьшения помех в цепи нагрузки в схему включается расщепленный индуктивный фильтр. Выходное напряжение таких устройств имеет форму аппроксимированной синусоиды. Для сглаживания его формы обязательно включение перед электродвигателем конденсаторов. Главное достоинство таких ПЧ – возможность рекуперации электроэнергии обратно в электросеть.

Прямые преобразователи частоты не содержат конденсаторов. Главное их преимущество – небольшие габариты и значительная мощность нагрузки. Такие устройства используются в составе мощных электроприводов работающих на низких скоростях. ПЧ этого типа выполнены на базе тиристорных преобразователей. На входе прямых ПЧ установлен фазосдвигающий трансформатор, устраняющий низшие гармоники и выполняющий функцию источника питания для каждого преобразователя. Прямые ПЧ требуют сложной схемы управления.

Состав частотных преобразователей

Кроме выпрямителя, ШИМ-модулятора и инвертора, в состав частотного преобразователя входят:

Устройство для ввода данных и обмена информаций с ПК, другими частотными преобразователями.

  • Встроенная энергонезависимая память. В этом устройстве фиксируются аварийные отключения, изменения настроек, а также другие данные.
  • Управляющий контроллер, обеспечивающий реализацию алгоритмов управления, обработку данных с датчиков, защитное отключение при ненормальных режимах работы.
  • ЭМ-фильтр. Это устройство обеспечивает снижение реактивной высокочастотной составляющей, снижающей качество электроэнергии и отрицательно влияющей на работу электродвигателя.
  • Вентилятор и радиатор для принудительного охлаждения и отвода тепла силовых транзисторов.
  • Тормозной прерыватель и другие элементы.
Читать еще:  Где в фольксвагене поло посмотреть температуру двигателя

Кроме аппаратной части, преобразователи частоты содержат программное обеспечение. Контроллеры с открытой логикой позволяют вносить изменения в стандартное ПО, поставляемое производителем, и самостоятельно программировать ПЧ.

Однофазные преобразователи частоты

Однофазные асинхронные электродвигатели широко применяются в качестве приводов насосных агрегатов, вентиляторов, маломощных станков. Для регулирования частоты вращения этих электрических машин применяются 2 основных способа:

  • Изменение величины напряжения питания.
  • Изменение частоты питающего напряжения.

Для регулирования питающего напряжения применяются трансформаторные, автотрансформаторные, тиристорные, симисторные и транзисторные преобразователи. Изменение частоты вращения путем регулирования напряжения имеет ряд серьезных недостатков:

  • Увеличение скольжения и сильный нагрев обмоток статора.
  • Узкий диапазон регулирования.

Кроме того, постоянная составляющая питающего напряжения на выходе тиристорных и симисторных устройств вызовает увеличение шума при работе, рывки и другие нежелательные явления.

Частотное регулирование лишено этих недостатков. Однофазные ПЧ применяются в холодильном оборудовании, системах вентиляции, бытовых насосах.

Такие электроприводы обеспечивают:

  • Стабильную работу однофазного двигателя при любой частоте вращения.
  • Снижение потребления электроэнергии.
  • Возможность автоматической регулировки частоты вращения с обратной связью по изменению одного или нескольких технологических параметров.
  • Удаленное управление и контроль характеристик.
  • Защиту от ненормальных режимов работы и коротких замыканий.
  • Интеллектуальное управление электродвигателем в соответствии с заданным алгоритмом.
  • Возможность пуска без фазосдвигающего элемента.
  • Поддержание необходимого момента на валу во всем диапазоне изменения скорости.

Кроме базовых составляющих, в состав однофазного преобразователя частоты входят ПИД-регулятор, ПЛК-контроллер, устройство для обмена данными с удаленным оборудованием, пульт дистанционного управления. При введении дополнительных настроек допустимо применение трехфазного ПЧ для однофазных двигателей переменного тока.

Таким образом, управление однофазными и трехфазными асинхронными электродвигателями путем изменения частоты значительно превосходит метод регулирования величины напряжения, механические способы.

Электронный регулятор хода

Электронный регулятор хода (англ. ESC, Electronic Speed Controller ) — устройство для управления оборотами электродвигателя, применяемое на радиоуправляемых моделях с электрической силовой установкой.

Электронный регулятор хода позволяет плавно варьировать электрическую мощность, подаваемую на электродвигатель. В отличие от более простых резистивных регуляторов хода (в настоящее время практически не применяются в моделизме), которые управляли мощностью двигателя путём включения в цепь последовательно с мотором активной нагрузки, превращающей избыточную мощность в тепло, электронный регулятор хода обладает значительно более высоким КПД, не расходуя энергию аккумуляторной батареи на бесполезный нагрев.

Содержание

  • 1 Классификация
  • 2 Общее описание
  • 3 Настраиваемые функции
  • 4 Ссылки

Классификация [ править | править код ]

Электронные регуляторы хода в первую очередь классифицируются в зависимости от типа электродвигателя, для управления которыми предназначены:

  • Для коллекторных электродвигателей;
  • Для бесколлекторных электродвигателей как с датчиками Холла, так и без датчиков. В этом случае связка регулятора с двигателем является подвидом частотно-регулируемого привода.

В зависимости от типа моделей:

Все регуляторы также различаются в зависимости от максимального рабочего тока, напряжения батареи, возможностью работы с аккумуляторами различного типа.

Регуляторы хода для бесколлекторных электродвигателей принципиально отличаются от регуляторов хода для коллекторных моторов: помимо управления мощностью, подводимой к электромотору, они должны определять положение ротора в каждый момент времени, чтобы точно задавать фазы трех питающих напряжений, необходимых для работы бесколлекторного электромотора. Эти регуляторы обычно дороже регуляторов хода для коллекторных двигателей на ту же электрическую мощность. Регулятор хода бесколлекторных электромоторов обеспечивает работу только одного подключенного к нему бесколлекторного мотора, в то время как регулятор хода коллекторных моторов позволяет подсоединить к нему несколько коллекторных моторов последовательно или параллельно, с единственным ограничением, чтобы суммарный ток не превышал максимальный ток, на который рассчитан данный регулятор хода.

Регуляторы хода для судомоделей имеют дополнительную защиту от влаги и часто жидкостное охлаждение забортной водой, что является повсеместной практикой на всех типах моторизованных судов.

Читать еще:  Библиотека работы с шаговым двигателем

Регуляторы хода для автомоделей имеют развитый радиатор воздушного охлаждения и возможность реверса направления вращения электродвигателя.

Общее описание [ править | править код ]

Как правило, на регуляторе также лежит задача обеспечения питанием приемника и всех сервоприводов. Силовые аккумуляторы имеют напряжение 7.4-48 В, в то время как для питания приборов и сервоприводов необходимо 5..6 В, поэтому в регулятор встраивается BEC ( англ. ) (преобразователь напряжения), преобразующий напряжение ходового аккумулятора в более низкое. Мощность встроенного преобразователя напряжения ограничена 1,5-20 А.

Некоторые регуляторы могут иметь на корпусе кнопки для изменения параметров. Другие — настраиваются с помощью обычной аппаратуры управления моделью (путём последовательных манипуляций ручкой газа на передатчике аппаратуры радиоуправления). Некоторые фирмы выпускают специальные кабели для подключения регулятора к специальному настроечному пульту или персональному компьютеру для точной настройки.

Важная функция регулятора — Fail Safe. В случае, если модель потеряет сигнал от передатчика системы радиоуправления, например, при превышении дальности работы или помех в эфире, регулятор немедленно отключает двигатель, а сервомашинки переключатся в заранее выбранные позиции. Как правило, планирование по плавной нисходящей спирали. Эта функция в меньшей степени позволяет сохранить модель от аварии. Основные назначение — безопасность людей (особенно для крупных летательных аппаратов) и посадка ближе к моделисту, чем в случае с абсолютно неуправляемой моделью.

Регулятор оборотов электродвигателя — TDA1085

  • Описание
  • Характеристики
  • Видео
  • Отзывов (91)
  • Где применяется

Плата регулировки оборотов коллекторного электродвигателя на TDA1085

В себя включает:

  • Плата в сборе — полностью готовая к эксплуатации.
  • Резистор регулировки оборотов — в комплекте.
  • Установленные клеммы — А (сеть 220 В), М (мотор), Т (таходатчик).
  • Питание платы — на прямую от сети 220 вольт, 50 Гц.
  • Мощность — до 3000 Вт. (стандартные двигатели от стиральных машин автомат).
  • Применение — к коллекторным двигателям (двигателям с щетками).
  • Габаритные размеры — длина 96 мм, ширина 96 мм, высота 32 мм.
  • Система защиты — по току, предохранителем 5 А.

Дополнительные опции:

  • Реверсный переключатель (on-off-on) с проводами и клеммами 16 А, 250 В.
  • Измеритель числа оборотов — Тахометр (Отдельное устройство, блок питания ы комплект не входит).
  • Реле времени — YYC-2 (Отдельное устройство, блок питания ы комплект не входит).

Для чего нужна эта плата: Данная плата позволяет регулировать обороты коллекторного электродвигателя (с щетками) без потери мощности независимо от нагрузки (в пределах заявленной производителем электродвигателя). С ее помощью вы сможете управлять оборотами электродвигателя от 200 до 20000 об/мин. При этом сохраняя полный момент силы на валу электродвигателя.

Для чего нужен реверсный переключатель: Это тумблер на три положения серии «KCD» с запасом мощности до 4000 Вт., с установленными клеммами и проводами с нанесенной маркировкой к подключению. Устанавливается для изменения стороны вращения вала (ротора) электродвигателя. С его помощью Вы легко сможете изменить направление вращения ротора всего лишь одним переключение тумблера. Внимание! Переключение тумблера во время работы не желательно! На оборотах более 3000 об/мин. ЗАПРЕЩЕНО! Для увеличения срока службы электродвигателя и платы, тумблер реверсного переключателя рекомендуется переключать после полной остановки электродвигателя.

Для чего нужен измеритель числа оборотов: Тахометр просто необходим если Вам нужно замерить обороты станка или вращающегося механизма. Блок питания в комплект не входит.

Для чего нужно реле времени: Таймер времени предназначен для автоматического отключения регулятора. Вы можете выбрать время на таймере и заниматься своими делами, а реле отключит регулятор оборотов через заданное время. Блок питания в комплект не входит.

Дополнительное описание: Монтажная плата изготавливается станочным производством, на заводе в России. Толщина основы текстолита 1,5 мм.Толщина медной фольги 0,35 мм, с нанесенной паяльной маской. Монтаж радиокомпонентов, осуществляется заводским конвейером. Установленные детали в выводном корпусе. Активные радиокомпоненты, закупаются от фирм оригинальных производителей: On semiconductor, ST microelectronics, с целью увеличения надежности и длительного срока эксплуатации.

Внимание! Данная плата применима, только для коллекторных двигателей (двигателей с щетками), с обязательным наличием таходатчика. Данная плата изготавливалась для двигателей от стиральных машин автомат, мощностью до 3000 Вт.

  • Каждая плата пред отправкой заказчику проходит полную проверку под нагрузкой, на предмет отсутствия дефектов и брака!
  • Предоставляется гарантия и послепродажная консультация!
  • При оплате на р/с +7%
Читать еще:  Что такое кпд двигателя постоянного тока

Различная комплектация

КОМПЛЕКТАЦИЯ «КОНСТРУКТОР»

В себя включает:

КОМПЛЕКТАЦИЯ «ПЛАТА МОНТАЖНАЯ»

В себя включает:

Где используют плату регулировки оборотов:

Плата управления коллекторного электродвигателя с поддержанием мощности уже нашла широкое применение в хозяйстве людей и широко охватила лиц занимающихся различным хобби и профессиональной деятельностью.

  • — Гриндер,
  • — Медогонка,
  • — Наждак,
  • — Точило,
  • — Соломорезка,
  • — Газонокосилка,
  • — Токарный станок,
  • — Токарный по дереву,
  • — Фрезерный станок,
  • — Сверлильный станок,
  • — Крупорушка,
  • — Корморезка,
  • — Устройства для вращения массивных предметов,
  • — Ленточная пила и т.д.

Посмотреть все изделия с данным регулятором вы можете здесь: видео

Характеристики
КомплектацияРезистор регулировки оборотов / Реверс (доп. опция) / Измеритель числа оборотов — Тахометр (доп. опция)
Мощность3000 W.
Напряжение питания220 V, 50 Hz.
Размер96х96х32 мм.
Сфера примененияКоллекторные электродвигатели (двигатели с щетками)

Контроллеры скорости 220В

Регуляторы скорости асинхронных однофазных двигателей 220 В

Предлагаем малогабаритные мини-контроллеры для однофазных малогабаритных электродвигателей и мотор-редукторов со встроенным тахогенератором с питанием 220 В мощностью от 6 до 250 Вт. Блоки управления скоростью простые в подключении, надежные в эксплуатации, линейка контроллеров включает в себя самую распространенную панельную серию WX-P (изменение скорости потенциометром), контроллер с цифровым индикатором скорости типа WX-L (возможностью настройки времени разгона и торможения электромотора и некоторыми другими простыми настройками), регулятор скорости WX-K с возможностью управлять встроенным реле, работать на трёх предустановленных скоростях и другими функциями.

Также есть блок управления скоростью типа SS22 — вариант с креплением на DIN-рейку, универсальный для моторов до 300 Вт с внешним фазосдвигающим конденсатором. Потенциометр 20 кОм и панельная шкала входят в комплект поставки. Блок SK200E — аналог WX-K для монтажа на DIN-рейку, все функции те же самые, кроме встроенного электромагнитного реле (управление скоростью по сигналу 0-10 В, три предустановленные скорости).

Регуляторы скорости 220 В

СЕРИЯМОЩНОСТЬСКОРОСТЬ
об/мин
ОСОБЕННОСТИ
WS-P6 — 250 Вт90 — 1300Управление скоростью потенциометром на передней панели.
WS-L6 — 250 Вт90 — 1300Индикация текущей скорости с учетом коэффициента редукции, настройка времени разгона/торможения, изменение направления по внешнему сигналу с ПЛК.
WX-K6 — 250 Вт90 — 1300Три предустановленные скорости в памяти устройства, электромагнитное реле (режим работы для электромотора со встроенным тормозом), изменение направления по внешнему сигналу, изменение скорости по внешнему аналоговому сигналу 0-10V.
SS226 — 250 Вт90 — 1300Крепление на DIN-рейку, управление скоростью внешним потенциометром.
SK200E6 — 250 Вт90 — 1300Индикация текущей скорости с учетом коэффициента редукции, настройка времени разгона/торможения, три предустановленные скорости, изменение направления по внешнему сигналу, изменение скорости по внешнему аналоговому сигналу 0-10V.

Регуляторы оборотов асинхронных однофазных двигателей 220 В

Для однофазной системы управления все подобные регуляторы скорости требуют наличие встроенного в двигатель тахогенератора. Контроллер сравнивает текущее значение частоты вращения вала электродвигателя, определяемое при помощи тахогенератора, и требуемое значение скорости, устанавливаемое потенциометром либо внешним аналоговым сигналом, и в зависимости от этого регулирует обороты величиной питающего напряжения. Такая схема очень надежна, однофазные регуляторы скорости получили широкое распространение в самом различном оборудовании. Все предлагаемые блоки управления подходят только для электродвигателей и мотор-редукторов серий YT (регулируемые однофазные двигатели со встроенным тахогенератором) и YF (двигатель со встроенным тормозом и тахогенератором), для серии YS (такие же мотор-редукторы без тахогенератора) контроллеры не подходят, для как и для всех вариантов моторов с трехфазным питанием (с тормозом или без тормоза).

Для управления трехфазными двигателями и мотор-редукторами рекомендуем рассмотреть серию частотных преобразователей T13 с однофазным входом и трехфазным выходом.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector