Bekalan kuasa untuk motor elektrik tiga fasa daripada rangkaian fasa tunggal dengan kawalan kelajuan. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Motor elektrik

 Komen artikel

Motor elektrik tak segerak (termasuk tiga fasa) digunakan secara meluas dalam kehidupan seharian dan dalam pengeluaran untuk memacu mesin dan mekanisme yang kelajuan operasinya tetap atau berbeza-beza menggunakan kotak gear nisbah boleh ubah dan peranti mekanikal lain. Di mana perlu untuk mengawal kelajuan putaran aci dengan lancar, keutamaan diberikan, sebagai peraturan, kepada motor elektrik komutator yang lebih mahal dan kurang dipercayai, yang mana operasi ini mudah dilakukan - hanya tukar voltan atau arus bekalan dalam belitan pengujaan . Untuk mengawal kelajuan aci motor tak segerak, adalah perlu untuk menukar bukan sahaja voltan, tetapi juga kekerapan arus ulang-alik dalam belitannya. Penulis artikel ini bercakap tentang penyelesaiannya kepada masalah ini. Peranti yang dibangunkannya membolehkan motor tiga fasa tak segerak dengan kuasa sehingga 3,5 kW daripada rangkaian fasa tunggal dan menukar kekerapan putarannya lebih daripada 10 kali.

Selalunya terdapat keperluan untuk menukar kelajuan mesin dan mekanisme yang dilengkapi dengan pemacu elektrik dengan lancar. Motor elektrik komutator yang biasanya digunakan dalam kes sedemikian adalah mahal, memerlukan penyelenggaraan berkala dan lebih rendah daripada yang tidak segerak dalam kebolehpercayaan, hayat perkhidmatan serta penunjuk berat dan saiz.

Industri ini menghasilkan peranti kawalan frekuensi untuk kelajuan putaran motor tak segerak.

Peranti ini kompleks dan mahal, jadi ia hanya digunakan dalam kes kritikal, contohnya, dalam pemacu mesin CNC. Skim pengawal selia sedemikian untuk pengeluaran sendiri juga diterbitkan dalam majalah "Radio" [1, 2]. Malangnya, ia direka untuk enjin dengan kuasa yang sangat rendah.

Masalah utama yang timbul apabila membangunkan pengatur frekuensi adalah keperluan untuk menukar, bersama-sama dengan frekuensi, nilai berkesan voltan yang dibekalkan kepada belitan motor. Hakikatnya ialah apabila kekerapan arus ulang-alik berkurangan, rintangan induktif belitan berkurangan, yang membawa kepada peningkatan yang tidak boleh diterima dalam arus yang mengalir melaluinya. Untuk mengelakkan terlalu panas penggulungan dan ketepuan litar magnet stator, adalah perlu untuk mengurangkan voltan bekalan motor.

Satu cara untuk melakukan ini, disyorkan dalam [3], ialah menyambungkan motor melalui autotransformer boleh laras, sesentuh bergerak yang disambungkan secara mekanikal kepada pengatur frekuensi. Kaedahnya, mesti dikatakan, sangat menyusahkan, kerana jisim dan dimensi autotransformer adalah setanding dengan enjin itu sendiri, dan kebolehpercayaan sentuhan bergerak semasa menghantar kuasa tinggi dipersoalkan. Adalah lebih mudah untuk menukar nilai voltan berkesan menggunakan modulasi lebar nadi (PWM) [4]. Bekalan kuasa terkawal yang dicadangkan untuk motor elektrik tiga fasa tak segerak adalah berdasarkan kaedah ini dengan tepat.

Sumber dibina mengikut rajah yang ditunjukkan dalam Rajah. 1.

Penerus berkuasa, yang merupakan sebahagian daripada bekalan kuasa dan unit perlindungan BPZ, menukar voltan ulang-alik fasa tunggal 220 V 50 Hz kepada 300 V terus. Menggunakan tiga suis kuasa dwi SK1 - SKZ, mereka menukar belitan elektrik tiga fasa motor M1, menyambungkannya mengikut susunan dan kekutuban yang diperlukan kepada keluaran penerus . Litar VD1L1 dan VD2L2 melindungi kunci daripada lonjakan arus beban.

Denyutan yang mengawal kekunci dijana oleh blok FID - penjana nadi kawalan. BPZ mempunyai beberapa lagi penerus kuasa rendah untuk menghidupkan FIU dan SC, serta unit perlindungan semasa yang memutuskan sambungan peranti daripada rangkaian jika nilai penggunaan semasa yang dibenarkan melebihi.

Gambar rajah FIE ditunjukkan dalam Rajah. 2.

(klik untuk memperbesar)

Cip DD1 mengandungi penjana jam. Kekerapan mereka dikawal oleh perintang pembolehubah R4.1 dari 30 hingga 400 Hz. Kekerapan nadi pada output litar mikro DD4 dan DD5 adalah enam kali lebih rendah - dari 5 hingga 66,7 Hz. Arus dengan frekuensi ini akan mengalir dalam belitan motor M1 (lihat Rajah 1), menetapkan kekerapan putaran acinya. Ia tidak berbaloi untuk mengurangkan kekerapan di bawah had yang ditentukan; putaran aci yang tidak sekata akan menjadi ketara. Dan pada frekuensi di atas nominal (50 Hz), tork pada aci motor jatuh dengan mendadak.

Litar R5VD3C3-R10VD8C8 melambatkan tepi hadapan denyutan kawalan, meninggalkan tepi jatuh tidak berlengah. Ini adalah perlu supaya transistor keluaran suis yang membentuk sepasang (contohnya, SK1.1 dan SK1.2), walaupun untuk masa yang sangat singkat, tidak menjadi terbuka pada masa yang sama, yang akan adalah bersamaan dengan litar pintas sumber voltan 300 V DC dan akan membawa, paling baik, kepada terlalu panas, dan dalam kes yang paling teruk - kepada kegagalan transistor ini, dan dengannya unsur-unsur lain SC.

Input unsur logik DD6.1-DD6.4, DD2.3, DD2.4, sebagai tambahan kepada denyutan dengan frekuensi 5...66,7 Hz, menerima denyutan frekuensi yang lebih tinggi bagi kitaran tugas boleh laras daripada penjana pada elemen DD2.1 .2.2, DD4.1. Perintang boleh ubah R4.2 dan RXNUMX dipasangkan, oleh itu, pada output unsur-unsur yang disenaraikan di atas, serentak dengan perubahan dalam kadar pengulangan letusan, kitaran tugas denyutan yang mengisi letusan ini berubah.

Perintang R2 dan R3 dipilih sedemikian rupa sehingga pada kelajuan nominal atau meningkat, hampir voltan penuh dibekalkan kepada enjin, dan apabila ia berkurangan, ia berkurangan kira-kira separuh. Akibatnya, pada frekuensi dikurangkan sebanyak sepuluh kali, arus yang digunakan oleh motor elektrik hanya lebih tinggi sedikit daripada yang diberi nilai.

Penyongsang DD7.1-DD7.6 dengan kapasiti beban meningkat berfungsi sebagai elemen penimbal. Litar keluarannya termasuk LED daripada optocoupler yang dipasang pada suis SK1-SKZ dan menyediakan pengasingan galvanik antara litar kawalan dan unit kuasa sumber.

Gambar rajah SC ditunjukkan dalam Rajah. 3. Terdapat enam kunci sedemikian secara keseluruhan (dua untuk setiap fasa). Semasa selang masa apabila tiada arus mengalir melalui optocoupler LED U1, akibatnya fotodiodnya mempunyai rintangan yang tinggi, transistor VT1 dan VT2 terbuka, VT3 dan VT4 ditutup - kunci dibuka. Apabila arus mengalir melalui LED, suis ditutup. Elemen VD3-VD6, R3 dan C1 menyediakan penutupan paksa transistor VT4, yang mengurangkan kehilangan tenaga dan memudahkan rejim terma suis.

Diod VD7 melindungi transistor VT4 daripada lonjakan voltan pada beban induktif. Anda boleh mengetahui lebih lanjut mengenai reka bentuk suis kuasa dan kaedah melindunginya dalam buku [4]. Sebelum bertemu dengannya, penulis membakar banyak transistor berkuasa tinggi yang mahal.

Gambar rajah BPZ ditunjukkan dalam Rajah. 4.

Empat penerus disambungkan kepada belitan sekunder pengubah T1. Yang pertama, pada jambatan diod VD1, berfungsi untuk menggerakkan unit kawalan kekunci SK1.2-SKZ.2. Daripadanya, melalui penstabil pada transistor VT1, litar mikro PFI dikuasakan. Untuk menggerakkan nod kawalan kekunci SK1.1 - SK3.1, yang berpotensi tinggi, tiga penerus terpencil pada jambatan diod VD2-VD4 digunakan.

Penerus kuasa dipasang menggunakan diod VD7-VD10 dan dilengkapi dengan penapis pelicin C7L1C8. Dengan menekan butang SB2, litar penggulungan penyentuh KM1 ditutup. Penyentuh yang diaktifkan kekal dalam keadaan ini disebabkan oleh sesentuh tertutup KM1.2. Voltan 220 V, 50 Hz dibekalkan kepada jambatan diod VD7-VD10 melalui sesentuh tertutup KM 1.1 dan belitan utama pengubah arus T2. Anda mematikan penyentuh dan motor elektrik M1 (lihat Rajah 1) dengan menekan butang SB1.

Voltan pada belitan sekunder pengubah T2, diperbetulkan oleh jambatan diod VD6, adalah berkadar dengan arus yang digunakan daripada rangkaian. Sebaik sahaja sebahagian daripada voltan ini, dikeluarkan daripada motor R2 perintang boleh ubah, melebihi ambang pembukaan thyristor VS1, geganti K1 akan beroperasi dan dengan sesentuhnya K1.1 akan membuka litar lilitan kontaktor KM1, memutuskan sambungan penerus kuasa daripada rangkaian.

Transformer T1 dengan kuasa keseluruhan sekurang-kurangnya 60 W mesti mempunyai empat belitan sekunder berpenebat baik untuk voltan 12 V. Belitan II - untuk arus 2 A. Belitan III-V - untuk 0,7 A. Sebaliknya berbilang- penggulungan satu, anda boleh menggunakan beberapa transformer dengan belitan yang lebih sedikit.

Teras magnet pengubah T2 ialah cincin K28x6x9 yang diperbuat daripada ferit 2000NM. Penggulungan sekundernya mengandungi 300 lilitan wayar PEL 0,22, dan peranan penggulungan primer dimainkan oleh wayar yang melalui lubang di dalam gelang dan pergi ke jambatan diod VD7-VD10.

Relay K1 - RES22 (RF4.500.121) boleh digantikan oleh mana-mana satu dengan voltan operasi 12 V dan sekurang-kurangnya satu kumpulan sesentuh biasanya tertutup. Penyentuh KM1 dengan belitan 220 V dipilih berdasarkan kuasa motor elektrik. Gegelung L1 dan L2 (Rajah 1) adalah tanpa bingkai, setiap satu mengandungi 25 lilitan wayar PEL 1,5, dililit secara pukal pada mandrel dengan diameter 30 mm.

Butiran dan reka bentuk komponen SC (lihat Rajah 3) harus diberi perhatian khusus. Unit-unit inilah yang menyebabkan paling banyak masalah dan kerosakan material jika gagal. Semua bahagian mesti diperiksa dengan teliti sebelum pemasangan, dan bahagian yang "mencurigakan" mesti ditolak tanpa belas kasihan. Transistor VT4 dipasang pada sink haba dengan kawasan yang mencukupi (dalam versi pengarang - 400 cm2). Di sebelahnya, pada sink haba yang sama, transistor VT3 diletakkan, dan petunjuk diod VD7 dipateri terus ke petunjuk transistor VT4.

Sepasang transistor KT8110A, KT8155A boleh digantikan dengan satu komposit MTKD-40-5-3. Ia dilengkapi dengan diod perlindungan dalaman, jadi diod VD7 tidak diperlukan sekiranya terdapat penggantian sedemikian. Transistor komposit MTKD-40-5-2, yang serupa dalam parameter, tidak sesuai dalam kes ini, kerana mereka tidak mempunyai terminal luaran untuk pangkalan transistor kedua (berkuasa). Permukaan sink haba transistor MTKD-40 5 3 diasingkan secara elektrik daripada struktur semikonduktor, jadi transistor semua suis boleh dipasang pada sink haba biasa.

Semua litar kuasa mesti diperbuat daripada wayar tegar, pendek dan lurus jika boleh dan dikeluarkan daripada litar FIU. Keratan rentas setiap wayar mesti sepadan dengan arus yang mengalir. Lebih-lebih lagi, berbahaya bukan sahaja untuk meremehkan, tetapi juga untuk melebihkan diameter wayar. Litar VD1L1 dan VD2L2 (lihat Rajah 1) dipasang berdekatan dengan kekunci, mematerikannya ke terminal transistor yang sepadan. Jika blok suis kuasa tidak menjadi padat, adalah dinasihatkan untuk melengkapkan setiap pasang suis dengan litar pelindung yang serupa.

Apabila menyediakan sumber, pertama sekali, menggunakan osiloskop, periksa kehadiran dan bentuk denyutan pada terminal litar mikro FIU. Kemudian, tanpa menggunakan voltan pada jambatan diod VD7-VD10 (lihat Rajah 4) dan tanpa menyambung motor M1, periksa sama ada denyutan tiba di pangkalan transistor VT3 dalam semua SC.

Selepas ini, FIU dimatikan, dan voltan sesalur dibekalkan ke jambatan diod melalui autotransformer boleh laras, secara beransur-ansur meningkatkannya dari 0 hingga 220 V. Motor kekal tidak bersambung. Arus yang digunakan oleh CK tidak boleh melebihi beberapa puluh mikroamp. Setelah yakin dengan ini, mereka menurunkan voltan pada output autotransformer kepada sifar dan menyekat PWM buat sementara waktu (untuk melakukan ini, sudah cukup untuk memecahkan wayar dalam FIU yang menyambungkan output elemen DD2.2 dengan input elemen DD2.3, DD2.4, DD5.1-DD5.4) , termasuk FIA. Sekali lagi, secara beransur-ansur meningkatkan voltan yang dibekalkan kepada SC, semak penggunaan semasa. Ia akan menjadi lebih besar, tetapi walaupun pada frekuensi maksimum ia tidak boleh melebihi 100 µA. Operasi diulang dengan membuka kunci PWM dan memantau bentuk voltan dengan osiloskop pada titik yang dimaksudkan untuk menyambungkan belitan motor.

Jika semua pemeriksaan telah berjaya, anda boleh menyambungkan motor elektrik tiga fasa dengan kuasa yang agak rendah (sehingga 1 kW) ke punca dan periksa operasinya pada voltan tanpa beban yang dikurangkan, dan kemudian pada voltan sesalur undian dan beban mekanikal. Suhu transistor kuasa dan jumlah arus yang digunakan daripada rangkaian hendaklah sentiasa dipantau. Selepas memastikan sumber beroperasi sepenuhnya, anda boleh menghidupkan motor elektrik dengan kuasa sehingga 3,5 kW daripadanya.

Kesusasteraan

1. Dubrovsky A. Pengawal kelajuan motor tak segerak tiga fasa. - Radio, 2001, No 4, hlm. 42, 43.
2. Pyshkin V. Penyongsang tiga fasa. - Radio, 2000, No. 2. hlm. 35.
3. Kalugin S. Penapisan pengawal kelajuan motor tak segerak tiga fasa. - Radio, 2002, No. 3, hlm. 31.
4. Voronin P. Suis semikonduktor kuasa. - M.: Dodeka, 2001.

Pengarang: V.Naryzhny, Bataysk, wilayah Rostov.

Lihat artikel lain bahagian Motor elektrik.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Tenaga dari angkasa untuk Starship 08.05.2024

Menghasilkan tenaga suria di angkasa semakin boleh dilaksanakan dengan kemunculan teknologi baharu dan pembangunan program angkasa lepas. Ketua syarikat permulaan Virtus Solis berkongsi visinya menggunakan SpaceX's Starship untuk mencipta loji kuasa orbit yang mampu menggerakkan Bumi. Startup Virtus Solis telah melancarkan projek bercita-cita tinggi untuk mencipta loji kuasa orbit menggunakan Starship SpaceX. Idea ini boleh mengubah dengan ketara bidang pengeluaran tenaga suria, menjadikannya lebih mudah diakses dan lebih murah. Teras rancangan permulaan adalah untuk mengurangkan kos pelancaran satelit ke angkasa menggunakan Starship. Kejayaan teknologi ini dijangka menjadikan pengeluaran tenaga suria di angkasa lebih berdaya saing dengan sumber tenaga tradisional. Virtual Solis merancang untuk membina panel fotovoltaik yang besar di orbit, menggunakan Starship untuk menghantar peralatan yang diperlukan. Walau bagaimanapun, salah satu cabaran utama ...>>

Kaedah baharu untuk mencipta bateri berkuasa 08.05.2024

Dengan perkembangan teknologi dan penggunaan elektronik yang semakin meluas, isu mewujudkan sumber tenaga yang cekap dan selamat menjadi semakin mendesak. Penyelidik di Universiti Queensland telah melancarkan pendekatan baharu untuk mencipta bateri berasaskan zink berkuasa tinggi yang boleh mengubah landskap industri tenaga. Salah satu masalah utama dengan bateri boleh dicas semula berasaskan air tradisional ialah voltan rendahnya, yang mengehadkan penggunaannya dalam peranti moden. Tetapi terima kasih kepada kaedah baru yang dibangunkan oleh saintis, kelemahan ini telah berjaya diatasi. Sebagai sebahagian daripada penyelidikan mereka, saintis beralih kepada sebatian organik khas - katekol. Ia ternyata menjadi komponen penting yang boleh meningkatkan kestabilan bateri dan meningkatkan kecekapannya. Pendekatan ini telah membawa kepada peningkatan ketara dalam voltan bateri zink-ion, menjadikannya lebih berdaya saing. Menurut saintis, bateri sedemikian mempunyai beberapa kelebihan. Mereka mempunyai b ...>>

Kandungan alkohol bir hangat 07.05.2024

Bir, sebagai salah satu minuman beralkohol yang paling biasa, mempunyai rasa uniknya sendiri, yang boleh berubah bergantung pada suhu penggunaan. Satu kajian baru oleh pasukan saintis antarabangsa telah mendapati bahawa suhu bir mempunyai kesan yang ketara terhadap persepsi rasa alkohol. Kajian yang diketuai oleh saintis bahan Lei Jiang, mendapati bahawa pada suhu yang berbeza, molekul etanol dan air membentuk pelbagai jenis kelompok, yang mempengaruhi persepsi rasa alkohol. Pada suhu rendah, lebih banyak gugusan seperti piramid terbentuk, yang mengurangkan kepedasan rasa "etanol" dan menjadikan rasa minuman kurang alkohol. Sebaliknya, apabila suhu meningkat, gugusan menjadi lebih seperti rantai, menghasilkan rasa alkohol yang lebih ketara. Ini menjelaskan mengapa rasa beberapa minuman beralkohol, seperti baijiu, boleh berubah bergantung pada suhu. Data yang diperoleh membuka prospek baharu bagi pengeluar minuman, ...>>

Berita rawak daripada Arkib Menghantar mesej menggunakan telepati elektronik 05.09.2014 Teknologi "membaca" gelombang otak telah mencapai tahap perkembangan baru. Seorang saintis dari India menyampaikan mesej kepada rakan sejawatnya di Perancis melalui "kuasa pemikiran". Kes ini adalah kali pertama orang berjaya bertukar maklumat secara maya secara langsung dari otak ke otak. Menggunakan teknologi electroencephalogram (EEG), saintis membandingkan pemikiran dengan impuls elektrik di dalam otak. Jika sebelum ini maklumat yang dihasilkan semula oleh seseorang menghantar isyarat kepada alat, maka dalam perjalanan kajian terkini ia telah memutuskan untuk menghubungkan orang lain ke proses pemindahan data. Percubaan berjalan seperti ini: seorang sukarelawan dari Thiruvananthapuram (India) menghantar "mesej mental" dalam bentuk ucapan kepada subjek lain di Strasbourg (Perancis). Di sana, komputer "menerjemahkan" ucapan itu, selepas itu, dengan bantuan rangsangan elektrik, ia menyampaikan pemikiran yang diterima kepada subjek kedua, di mana sensor itu ditanamkan di otaknya. Mesej itu dirakam sebagai kilat cahaya dalam sudut tontonan penglihatan penerima. Urutan pancaran cahaya membolehkan penerima mentafsir maklumat yang diterima. Kemudian, percubaan kedua telah dijalankan, di mana mesej serupa dihantar dari Sepanyol ke Perancis. Ia juga diperhatikan bahawa kesilapan telah dibuat semasa percubaan kedua, tetapi bahagian mereka hanya 15%. Daripada jumlah ini, 5% ralat direkodkan pada peringkat pengekodan, 10% pada penyahsulitan. Menurut saintis, ini adalah kali pertama orang dapat menghantar maklumat secara maya secara langsung, dari otak ke otak. Juga, pengarang projek itu berpendapat bahawa dalam masa terdekat otak manusia akan dapat dengan mudah berinteraksi dengan komputer. Teknologi untuk "membaca" gelombang otak telah dibangunkan sebagai sebahagian daripada kerjasama antara Axilum Robotics, Starlab Barcelona, ​​​​University of Barcelona dan Harvard Medical School. Teknologi gelombang otak ini digunakan secara aktif dalam pelbagai bidang, mulai dari simulator komputer konvensional hinggalah kepada kawalan peralatan ketenteraan oleh "kuasa pemikiran".

Berita menarik lain:

▪ Pencakar langit dengan turbin angin

▪ Kereta sport bertukar menjadi bot laju

▪ Kereta elektrik di sekolah memandu

▪ Strategi hidrogen Czech

▪ Membersihkan air dengan telur

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Kerja pemasangan elektrik. Pemilihan artikel

▪ artikel Bunin Ivan Alekseevich. Kata-kata mutiara yang terkenal

▪ artikel Apa yang berlaku pada Zaman Batu? Jawapan terperinci

▪ pasal teh arab. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi

▪ pasal Antena JUNGLE JOB. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Rupa pasu dengan ikan hidup. Fokus rahsia

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua
2000-2024