Асинхронні двигуни знайшли широке застосування в сільському господарстві в різних верстатах, системах вентиляції, насосах: як показує практика, у всіх побутових приладах, де необхідно регулювати швидкість обертання. З цими завданнями успішно може впоратися частотний регулятор для асинхронного двигуна. Такі пристрої мають свою специфіку і відмінності один від одного.
Функції та варіанти регулювання
Кілька років тому для зміни частоти обертів використовувалися реле і найпростіші вимикачі, за допомогою яких можна було тільки запустити двигун без плавного пуску і збільшити обороти на максимум. Але це було не зовсім зручно. Наприклад, вентилятор, який стоїть в витяжці, працював на максимальних обертах, а якщо у витяжці не було потреби, то його просто відключали. Зараз же з'явилася можливість регулювання обертів за допомогою частотного регулятора, і обороти вентилятора можна змінювати в залежності від потреби.
За допомогою регуляторів можна знизити негативні впливи, що продовжить термін служби двигуна, а також значно заощадить споживану електроенергію і знизить шуми, які проявляється на максимальних обертах. Це високо цінується в витяжках кухні і ванній кімнаті.
Існує кілька видів регулювання обертів як асинхронного, так і колекторного типу:
- Регулювання за допомогою подачі підвищеного або зниженого напруги, в основу якої входять трансформатори і блок живлення з регулюванням вихідної напруги.
- За допомогою перемикання обмотки.
- Регулювання струму, змінюючи частоту.
- Використання електронного комутатора.
Що стосується першого пункту, це досить бюджетний тип регулювання, за допомогою якої можна плавно або східчасто регулювати швидкість обертання валу. Одним з кращих варіантів є частотна регулювання обертів, що дозволяє регулювати швидкість в досить широкому діапазоні.
різновиди регуляторів
Існує велика кількість регуляторів для однофазних і трифазних двигунів. У тих і інших є свої переваги і недоліки:
- Тиристорні.
- Сімісторні.
- Частотні перетворювачі.
Регулятори, зібрані на базі тиристорів - досить непоганий вибір. Вони містять різні види захисту: від перегріву, перепадів напруги. До переваг цього типу регуляторів можна віднести порівняно невисоку ціну, а також малу вагу і розміри. Але існують і недоліки, в число яких входять тріск, шум і ривки при запуску.
Сімісторні пристрої більш універсальні у порівнянні з тиристорн. Вони дозволяють управляти швидкістю відразу декількох двигунів, підтримують роботу як з постійним струмом, так і зі змінним, шумові прояви зведені до мінімуму. Сімісторний регулятор вважається одним з найбільш прийнятних за ціною і якістю.
Частотний регулятор використовується для зміни вихідної напруги від 0 до 500В. Чим вище напруга на виході, тим вище число оборотів. Такий тип регулювання використовується для трифазних двигунів, напруги яких становить 380 вольт - наприклад, в системах кондиціонування, вентиляторах провітрювання.
Якщо потужність моторів велика, від 100 і до 500 кВт, то використовується трансформаторний тип. Завдяки такому регулюванні можливий плавний пуск електродвигуна і ступеневу зміна швидкості обертання валу, а також управління відразу декількома потужними пристроями в автоматичному режимі.
Частотний регулятор з'явився не так давно. Оскільки в основу цього пристрою входили дорогі силові транзистори і модулі високої напруги, через це ціна була необгрунтовано завищена. Але завдяки новітнім розробкам ціна значно знизилася, що дало можливість купувати пристрій без проблем.
Через деякий час прилавки в магазинах були заповнені зварювальними апаратами інверторного типу, кондиціонерами і частотними перетворювачами.
В даний момент регулятори швидкості обертання асинхронного електродвигуна користуються досить високим попитом. Мабуть, це найкращий варіант для регулювання обертів асинхронного двигуна.
Частотники, зібрані на базі потужних напівпровідникових транзисторів, безпосередньо впливають на швидкість обертання.
Але існує один нюанс: при зменшенні частоти падає і перевантажувальна здатність, що веде до зниження напруги. Тому на частотний регулятор необхідно подавати підвищена напруга. При цьому все залежить від конструктивних особливостей. Якщо регулювання потрібно виконати на електромоторі, на вал якого діє непостійна механічне навантаження, при зменшенні частоти напруга буде збільшуватися.
Якщо необхідно провести регулювання на електродвигуні з постійною потужністю, збільшення напруги проводиться пропорційно квадратному кореню падіння частоти. Частотний перетворювач є оптимальним вибором для регулювання швидкості асинхронного двигуна.
однофазні перетворювачі
Існують частотні перетворювачі для регулювання частоти обертання однофазного двигуна. У наш час цей тип перетворювачів використовується вкрай рідко. Їх виробництвом займається фірма INVERTEK DRIVERS. Виробник випустив спеціальну модель Optidrive E2. Для запуску і регулювання частоти обертання асинхронного двигуна використовується спеціальний алгоритм. У цьому пристрої можливе регулювання частоти в сторону її збільшення, але в обмеженому діапазоні. У вихідних каскадах використовуються бруківка схема підключення і чотири потужних IGBT транзистора.
Ціна за браком товарообігу досить висока, але пристрій коштує того, тому що має незаперечні переваги. До них відносяться: прання використовується двигун працює стабільно, без ривків і різкого старту.
Є можливість підключити датчики (температури, швидкості, комунікації з пристроєм), що дозволяє переглядати різну інформацію про роботу двигуна.
Для продовження роботи асинхронного двигуна рекомендується використовувати частотні регулятори, які не тільки продовжать термін служби електродвигуна, а й захистять його від перегріву.