Частотний регулятор для регулювання швидкості обертання асинхронного двигуна

1. Призначення і функції регуляторів
2. Варіанти регулювання швидкості електродвигуна
3. Різновиди моделей, регуляторів обертів
4. Частотні регулятори асинхронних двигунів
5. Особливості використання регуляторів швидкості

Якісний обмін повітря в приміщенні в значній мірі впливає на комфорт життя в квартирі. Чисте повітря, сухі стіни, м'який мікроклімат в будинку безпосередньо залежить від наявності системи вентиляції. При цьому до найпопулярнішої на сьогоднішній день системі обміну повітряних потоків в приміщенні відноситься примусова вентиляція, що працює по припливно-витяжної принципом.

Більшість сучасних вентиляторів для витяжних систем забезпечуються електродвигуном з регульованою швидкістю обертання. При цьому для зміни оборотів вентилятора використовують спеціальні регулятори, в тому числі і частотні системи зміни швидкості обертання асинхронного двигуна , Який використовується як в витяжних пристроях, так і в різних побутових приладах в квартирі.

Призначення і функції регуляторів

Ще не так давно пристрої регулювання швидкості обертання асинхронного електродвигуна складалися з найпростіших ручних вимикачів і магнітного реле, завдяки яким можна було тільки запустити мотор на максимальних обертах або виконати повне його відключення.

Будь-який регулятор оборотів двигуна, в тому числі і частотний, призначений для зміни швидкості обертання мотора. При цьому основною функцією регулятора швидкості є зміна продуктивності витяжної системи або іншого обладнання. Але крім цього такі прилади мають і додатковими можливостями, про які не варто забувати:

• зменшення зносу обладнання в процесі експлуатації;
• економія споживаної електричної енергії;
• зниження шумів на максимальних обертах.

Більшість приладів, що регулюють швидкість обертання електродвигуна, можуть бути використані як окремий елемент системи, так і бути доповненням електронного блоку управління побутовим приладом, що приводиться в дію двигуном.

Варіанти регулювання швидкості електродвигуна

Для зміни швидкості обертання як асинхронного, так і будь-якого іншого двигуна, використовується кілька варіантів регулювання обертів:

• регулювання подачі напруги;
• перемикання обмоток асинхронних багатошвидкісних двигунів;
• частотна регулювання показників струму;
• використання електронного комутатора.

Зміна напруги дає можливість використовувати досить дешеві пристрої для плавного або багатоступеневою регулювання швидкості. Якщо казати про асинхронних моторах, які мають зовнішній ротор, то для них краще використовувати регулятор опору якоря для зміни обертів. При цьому частотна регулювання дозволяє змінювати швидкісні показники в досить широкому діапазоні.

Різновиди моделей, регуляторів обертів

Пристрої регулювання швидкості для однофазних, трифазних і асинхронних двигунів розрізняються по принципової зміни оборотів обертання:

• регулятори, зібрані на тиристорах;
• сімісторних стеми зміни швидкості;
• частотні регулятори;
• регулятори на основі трансформаторів.

Тиристорні регулятори швидкості використовуються для однофазних двигунів і дозволяють крім зміни оборотів обертання захищати обладнання від перегріву і перепадів напруги.

Сімісторні пристрої можуть управляти відразу декількома електромоторами, які працюють як на постійному, так і змінному струмі, але за умови, що параметри потужності не перевищуватимуть граничних значень. Такий спосіб зміни оборотів один з найбільш популярних, коли необхідно регулювати швидкість завдяки зміні показників напруги від мінімального до номінального значення.

Трифазний регулятор, більш точний, і забезпечується запобіжником, який контролює, рівень струму. А щоб знизити шумові ефекти на низьких оборотах встановлюється згладжує фільтр, що складається з конденсатора.

Частотний регулятор швидкості для асинхронного двигуна використовується при перетворенні вхідної напруги в діапазоні від 0 до 480 вольт, а безпосередній контроль оборотів здійснюється завдяки зміні подається електричної енергії. Найчастіше такі регулятори використовуються в трифазних двигунах, систем кондиціонування і вентиляції досить великої потужності.

Також для потужних електромоторів використовують регулятор на основі однофазного або трифазного трансформатора. Завдяки такому пристрою з'являється можливість ступінчастого регулювання швидкості двигунів. При цьому одним трансформатором можна управляти відразу декількома пристроями в автоматичному режимі.

Частотні регулятори асинхронних двигунів

Ще немає так давно зустріти частотний регулятор швидкості для асинхронного двигуна було практично неможливо, а вартість таких пристроїв була невиправдано високою. При цьому основною причиною дорожнечі таких пристроїв була відсутність якісних транзисторів і модулів високої напруги. Але завдяки розробкам у сфері твердотільних електронних пристроїв це питання було вирішене. Внаслідок цього ринок електроніки заполонили зварювальні інвертори , Інверторні кондиціонери і частотні перетворювачі.

На сьогоднішній день, частотні регулятори - найпоширеніший метод регулювання, потужних характеристик оборотів і рівня продуктивності більшості механізмів, які приводяться в дію асинхронним трифазним електродвигуном.

При такому методі зміни швидкісних показників в електродвигуні, до нього підключається спеціальний частотний регулятор. У більшості випадків це тиристорні перетворювачі частоти. При цьому сама регулювання обертів здійснюється за допомогою зміни частотних показників напруги, які безпосередньо впливають на швидкість обертання асинхронного електромотора.

Хочеться зазначити, що під час зниження частотних показників падає і перевантажувальна здатність електродвигуна і тому для компенсації потужних втрат потрібно збільшувати напругу. При цьому величина напруги залежить від конструктивних особливостей приводу. Якщо регулювання виконується на моторі, що працює з постійним рівнем навантаження на валу, то величина напруги збільшується пропорційно падінню частоти. Але при збільшенні оборотів цей неприпустимо і може привести до виходу з ладу двигуна.

У разі, коли частотна регулювання виконується на електродвигуні постійної потужності, то збільшення напруги проводиться пропорційно кореню квадратному падіння частоти. При зміні оборотів в вентиляційних установках подається напруга змінюється пропорційно квадрату зниження частоти.

Частотні регулятори швидкості для асинхронних електродвигунів - єдино правильний спосіб зміни оборотів мотора. В першу чергу це обумовлено можливістю зміни швидкості в максимально широкому діапазоні практично без втрати потужності і зменшення перевантажувальних характеристик мотора.

Особливості використання регуляторів швидкості

Як елемент системи, автоматичного зміни швидкості обертання, вентиляційних пристроїв частотний регулятор забезпечує контроль функціонування всього витяжного механізму. При цьому в процесі використання пристрою для регулювання обертів будь-яких, в тому числі і асинхронних двигунів, з'являються додаткові шуми, які можна усунути, лише використовуючи трансформаторний регулятор.

Також крім шуму під часом роботи електродвигуна на різних швидкостях можуть з'явитися електромагнітні перешкоди, усунути які можна за рахунок екранованого кабелю. При використанні трифазного регулятора з шумом проблем не виникає, але обов'язкова додаткова установка згладжуючих фільтрів. Але незалежно від моделі використовуваного регулятора існують рекомендації по їх експлуатації.

1. Перш ніж включати пристрій в мережу змінного струму важливо перевірити всі з'єднувальні елементи й проведення на якість заземлення.
2. Щоб усунути різні перешкоди в мережі важливо встановлювати спеціальний фільтр.
3. Для недопущення перегріву регулятора обертів мотора, його розміщують в місці, куди не потрапляє сонце. Інакше через підвищення температури пристрій буде працювати на граничному навантаженні і може перестати реагувати на показники датчиків.
4. Будь-регулятор, в тому числі і частотний для асинхронного двигуна повинен розміщуватися вертикально, що дозволить якісно розсіювати тепло, що виділяється, в процесі роботи приладу.
5. Чи не рекомендовано дуже часто робити включення або виключення регуляторів, так як в процесі безперервної роботи вони функціонують в оптимальних умовах і тому рідше виходять з ладу.

В даний час все частіше використовують частотні регулятори, так як вони мають компактні розміри і невисоку вартість в порівнянні з трансформаторними аналогами. При цьому під час роботи такі пристрої подають номінальну напругу на електромотор.

Оцініть статтю: Поділіться з друзями!