Připojení jednofázového motoru přes frekvenční měnič

Jednofázové motory jsou typem střídavých elektrických strojů. Princip jejich činnosti je stejný jako u třífázových elektromotorů, rozdíl je v tom, že napájení vinutí z 1 fáze vytváří pulzující magnetické pole. Pro spuštění jednofázových elektrických strojů je nutný přídavný prvek pro fázový posun.

Jednofázový motor

Výkon a točivý moment těchto motorů jsou nižší než u třífázových analogů se stejnými hmotnostními a rozměrovými charakteristikami, rozsah jednofázových pohonů:

  • Čerpací jednotky malého výkonu.
  • Pračky a další domácí spotřebiče.
  • Elektrické nářadí a obráběcí stroje.
  • Nízkovýkonné ventilátory a kompresory.
  • Ostatní domácí a profesionální vybavení.

Jednofázové motory mají ve srovnání s třífázovými motory nižší účinnost, více se zahřívají a při provozu jsou více hlučné, používají se při absenci 3fázové sítě nebo v podmínkách, kde je použití třífázových elektrických strojů nepraktické .

Typy jednofázových motorů

Motory pro 1 fázi se vyznačují způsobem spouštění: se spouštěním kondenzátoru a provozem přes vinutí (CSIR), se startem přes kapacitní spouštěcí prvek a provozem přes kondenzátor (CSCR). Existují další 2 typy jednofázových elektromotorů: spouštění reostatem (RSIR) a permanentní dělená kapacita (PSC).

Schéma motorů se startovacím kondenzátorem a 2 vinutími vypadá takto:

Schéma motorů se startovacím kondenzátorem a 2 vinutími

Kapacitní prvek je zapojen do série se startovacím vinutím a způsobuje fázový posun mezi ním a hlavním vinutím. To zajišťuje vzhled rotujícího magnetického pole a start motoru. Po zrychlení se kondenzátor vypne.

Rozběhový moment elektromotorů s kondenzátorovým startem a provozem přes vinutí (CSIR) je až 250 % jmenovitého, takové elektrické stroje umožňují startování pod zátěží a používají se v kompresorech chladniček, v pohonech dopravníků.

Motory se startovacím a provozním výkonem (CSCR) mají také významný rozběhový moment. Díky trvale zapnutému pracovnímu kondenzátoru je zajištěn konstantní fázový posun mezi vinutími. Díky tomu se při delším provozu výrazně snižuje zahřívání. Oblastí motorů CSCR jsou čerpadla pro domácnost, zařízení určená pro dlouhodobý provoz a vysokou zátěž.

Kondenzátor na jednofázovém motoru

Motory RSIR se spouštějí prostřednictvím vysokoodporového spouštěcího vinutí, které poskytuje určitý fázový posun. Po zrychlení jej spínací zařízení vypne. Elektromotory s odděleným vinutím jsou levnější než kondenzátorové, jejich použití však omezuje vysoký startovací proud, malý rozběhový moment a značné zahřívání. Motory se používají v pohonu zařízení určených pro krátkodobý provoz a rozběh bez zátěže.

Startér motoru

Motory s permanentním kondenzátorem (PSC) jsou navrženy pro nepřetržitý provoz. Takové elektrické stroje mají nejvyšší účinnost účiníku mezi jednofázovými motory. Startovací proudy také nejsou skvělé. Mezi nevýhody PSC motorů patří malý rozběhový moment. Jejich působností jsou pohony zařízení s nízkou setrvačnou zátěží.

Regulace otáček jednofázových motorů

Existuje několik způsobů, jak ovládat jednofázové motory. Nejpoužívanějšími metodami jsou změna rychlosti o velikost a frekvenci napětí. Regulace napětí má své nevýhody:

  • Nadměrné zahřívání vinutí v důsledku zvýšeného skluzu.
  • Ztráta tuhosti mechanických charakteristik při nízkých rychlostech.
READ
Vlastnosti výroby arbolitových bloků vlastníma rukama

Změna otáček hřídele je možná v poměru 2:1 k jmenovitým otáčkám ve směru redukce. Navzdory tomu se regulace napětí často používá pro domácí elektrické stroje s nízkým výkonem.

Nejjednodušší obvod je autotransformátor. Tato metoda umožňuje realizovat 2-5 stupňovou regulaci rychlosti jednofázového elektrického pohonu.

Autotransformátorový obvod

Autotransformátor T1 má několik výstupů odpovídajících hodnotě napětí pro každou rychlost motoru M1. Spínání se provádí spínacím zařízením SW1. Mezi výhody obvodu patří schopnost odolávat nadproudu a absence zkreslení průběhu napájecího napětí. Mezi nevýhody patří značné rozměry a hmotnost autotransformátoru a také další nevýhody regulace napětí.

Obvody založené na elektronických regulátorech napětí jsou také široce používány v jednofázových pohonech nízkého výkonu.

Schémata založená na elektronických regulátorech napětí

Řízení se provádí tvorbou požadované hodnoty napětí regulací okamžiku otevření a zavření tyristorů. Výsledkem je „řezané“ tvarové napětí. To způsobuje dodatečné zahřívání, praskání, škubání a zvýšený hluk, zvýšení úrovně elektromagnetického rušení. Řízení elektronických regulátorů napětí není vhodné pro dlouhodobý provoz při nízkých otáčkách, s vysokými požadavky na EMC.

K řízení frekvence se používají frekvenční měniče nebo invertory. Pro změnu rychlosti jednofázového elektromotoru se používají 2 schémata: jedno- nebo třífázový PWM invertor. První funguje následovně: střídavé napětí je převedeno na stejnosměrné, filtrované kondenzátorem.

Poté se převede zpět na proměnnou na tranzistorovém měniči. Šířka a rychlost pulzů odemykajících a zamykajících polovodičové prvky jsou voleny tak, aby na výstupu silového obvodu bylo získáno napětí o dané frekvenci.

Nastavení frekvence rychlosti může být provedeno nahoru a dolů od jmenovité. V tomto případě je tvar napětí na výstupu měniče blízký a sinusový.

Frekvenční proměnná rychlost

Mezi nevýhody jednofázové frekvenční regulace patří relativně vysoká cena měniče, nemožnost reverzace bez externího zařízení.

Pro změnu otáček motoru v širokém rozsahu se používají specializované frekvenční měniče založené na 3fázovém PWM měniči.

Široký rozsah změn otáček motoru

Princip fungování zařízení je podobný jednofázovému protějšku. Obvod umožňuje měnit rychlost otáčení motoru v libovolném směru ve významném rozsahu a reverzovat motor změnou pořadí spínání tranzistorů.

Princip činnosti PWM měniče

Nevyžaduje použití dalších elektrických zařízení.

Podívejme se podrobněji na vlastnosti frekvenčních měničů pro jednofázové motory, výhody a nevýhody zařízení.

Vlastnosti a výhody frekvenčního řízení jednofázových motorů

Řízení frekvence jednofázových elektromotorů postrádá nevýhody regulace napětí. Frekvenční měniče umožňují:

  • Změňte rychlost nad a pod jmenovitou.
  • Proveďte hladké úpravy.
  • Zabraňte ztrátě tuhosti mechanických vlastností.
  • Výrazně zvětšete rozsah ovládání.

Další výhodou frekvenčních měničů pro jednofázové motory na bázi dvojitého konverzního obvodu s PWM měničem je zachování sinusového tvaru napájecího napětí. Motor netrpí negativním vlivem stejnosměrné složky, která způsobuje zahřívání a hluk, úroveň elektromagnetického rušení je také výrazně nižší než při použití elektronických regulátorů napětí.

READ
Zkapalněný plyn v domě: vlastnosti, příprava

Frekvenční měniče Danfoss

Moderní frekvenční měnič dokáže nejen řídit rychlost otáčení a točivý moment. Zařízení:

  • Provádí funkce automatického řízení podle zákona PI nebo PID. Frekvenční měniče obsahují regulátor nebo procesor, který umožňuje zpracovávat zpětnovazební signály ze snímačů a realizovat řízení podle zadaných algoritmů.
  • Vyměňte ochranné obvody motoru. Frekvenční měniče vypínají motor v případě přetížení, zkratu, poklesu napětí nebo zvýšení na nepřijatelné hodnoty. Je také možné vypnout pohon na signál snímačů procesních parametrů.
  • Umožňují snížit zahřívání a hluk při provozu jednofázového motoru, zlepšit výkon a usnadnit startování. Řízení frekvence umožňuje částečně vyhladit nedostatky provozu elektrických strojů s pulzujícím magnetickým polem, snížit proud při rozběhu, poskytnout potřebný krouticí moment na hřídeli a zabránit přehřátí při dlouhodobém provozu.

Použití frekvenčních měničů může výrazně snížit spotřebu energie, když jsou motory málo zatíženy. Ve ventilačních systémech mohou úspory dosahovat až 70 %.

Jak vybrat jednofázový frekvenční měnič

Měnič kmitočtu se volí při návrhu měniče. V případě jednofázového motoru se nejprve musíte ujistit, že je kompatibilní se zařízením. Většina frekvenčních měničů 220 V je vyrobena podle schématu 3-fázového PWM invertoru; taková zařízení mohou řídit kondenzátorový motor pomocí skalárního algoritmu. V takových případech je nutná instalace motorové tlumivky pro zlepšení elektromagnetické kompatibility. Při připojení takových měničů k motorům s oddělenými vinutími s různým odporem dojde k aktivaci ochrany proti fázové asymetrii. V takových případech je zapotřebí chastotnik založený na 1fázovém měniči. Pro změnu směru otáčení takových pohonů je před měnič instalován reverzní magnetický startér.

Před provedením výběru zkontrolujte dokumentaci k motoru, abyste zjistili, zda je vhodný pro připojení k měniči bez provedení jakýchkoli změn v konstrukci.

Dále vyberte jmenovitý proud nebo výkon. Výrobci doporučují u frekvenčních měničů výběr s marží 20 %. Při spouštění pod zátěží nebo s vysokým rozběhovým proudem je nutné zvolit výkon měniče o 1 nebo 2 stupně vyšší.

Poté zvolte interval regulace otáček nebo točivého momentu. Frekvenční rozsah výstupního napětí a proudu musí odpovídat účelu pohonu.

Pro jednofázové motory servomotorů, další zařízení pracující jako součást automatizačních a řídicích systémů, které vyžadují speciální funkce, je nutné zajistit potřebné možnosti měničů.

Standardní vlastnosti FC:

  • Nastavení doby zrychlení a zpomalení pro elektrické pohony pro různé účely.
  • Konfigurovatelné unifikované analogové/pulzní/reléové vstupy a výstupy pro komunikaci se senzory nebo jiným zařízením.
  • Funkce PLC, PI, PID regulátoru pro automatické řízení podle daných zákonů nebo podle nahraného programu.
  • Podpora digitálních komunikačních protokolů pro odesílání a přijímání dat o provozních parametrech, poruchách, dalších informací, vzdálenou změnu nastavení ze vzdáleného operátorského panelu, PC nebo jiného zařízení vyšší úrovně.
  • Funkce ochrany proti přetížení, nízkému nebo vysokému napětí, jiným abnormálním režimům a nehodám.
READ
Ohnivzdorné deskové materiály

Dále vyberte charakteristiky měniče v souladu s provozními podmínkami a EMC. Stupeň ochrany pouzdra proti prachu a vlhkosti musí odpovídat prostředí. To také zohledňuje přítomnost vestavěného ventilátoru pro nucené chlazení. Proudové zkreslení a napětí měniče musí odpovídat požadavkům EMC. V případě potřeby by měly být použity vstupní a výstupní filtry pro harmonické a rádiové rušení.

Použití frekvenčních měničů u jednofázových motorů není o nic méně efektivní než u třífázových. Frekvenční měniče umožňují výrazně rozšířit technické možnosti elektrického pohonu, šetřit elektrickou energii a snížit pravděpodobnost nehod.

Jak připojit jednofázový motor k frekvenčnímu měniči?

Kromě běžných 3fázových asynchronních motorů jsou na trhu nabízeny motory jednofázové. Nejčastěji jsou to čerpadla a ventilátory. Nejoblíbenější jednotky v průmyslu i doma. A pak vyvstává otázka? Jak je ovládáte a upravujete rychlost. Existuje mnoho způsobů. Ale nejúčinnější je, když je připojen frekvenční měnič pro jednofázový motor.

Z tohoto článku se dozvíte:

Ahoj všichni! Gridin Semyon je s vámi a v tomto příspěvku s vámi budeme mluvit o nuancích ovládání jednofázových asynchronních motorů. Jaký je nejlepší způsob řízení? Pojďme si takovou otázku – frekvenční řízení motoru rozebrat podrobněji.

Jednofázový asynchronní motor

Takové motory našly největší uplatnění v každodenním životě a malých podnicích. Jsou potřeba tam, kde není třífázová síť. Jejich výkon je omezen pouze frekvencí sítě. Samotná zařízení jsou nízkoenergetická, v rozmezí od 500 wattů do 2 kilowattů.

Principem činnosti jednofázového motoru je posunutí vinutí v prostoru vůči sobě navzájem. Klíčovým bodem je fázový posun ve vinutí o 120 stupňů. Hlavní “fázový posunovač”, který máme, je kondenzátor. Zpravidla je zapojen do série v obvodu vinutí statoru.

Konstrukce motoru se mohou lišit. Takže ne každý může připojit frekvenční měnič, musíte nejprve věnovat pozornost schématu zapojení vinutí. Dvoufázový motor s pracovním a startovacím vinutím se rozhodně nerozběhne, úplně jiný princip fungování. K tomu se ještě vrátíme.

Motor

Způsoby připojení motoru

Nyní se podívejme na několik způsobů připojení:

  • kondenzátorová metoda;
  • frekvenční metoda;
  • fázové řízení triakem;

Jaký způsob je nejlepší? Víte, vše závisí na úkolu, který je třeba vyřešit . Ale chuť a barva, víte .

Pokud se v frekvenčním měniči nevyznáte, můžete si přečíst článek “Co nevíte o frekvenčním měniči?”

Způsob připojení kondenzátoru

Rozpočtové připojení třífázových motorů do jednofázové sítě. Kondenzátor jednoduše zapojíme do série v obvodu vinutí a otočíme zařízení z třífázového na jednofázové. Zde je schéma:

schéma motoru

Cn je spouštěcí kondenzátor a Cp je provozní kondenzátor. V tomto případě nebudu popisovat, jak vybrat kontejner. Na internetu je o tom spousta informací.

Fázové ovládání triakem

Jedná se o jeden z nejstarších způsobů ovládání. Dvě vinutí motoru jsou zapojena paralelně, jedno z nich s kondenzátorem. K bodům vinutí připojíme triakový regulátor. Jejich relevance podle mého názoru ještě nevymizela. Nejlépe se používá pro malé zatížení (ventilátory, čerpadla).

Důležité! Vezměte prosím na vědomí, že sim. bloky jsou určeny především pro aktivní zátěž. Vzhledem k tomu, že motor je indukční zátěž, vydělíme aktivní proud asi 10. Pokud je proud aktivní zátěže 50, pak bude indukční 5.

Na výstupu zařízení se generuje síťové frekvenční napětí 50 Hz a upravuje se střední kvadratická hodnota. Měníme tedy dobu otevřeného stavu triaku po dobu opakování napětí. Jediná nevýhoda: krouticí moment na hřídeli klesá vzhledem k poklesu napětí. Zde je příklad z Autonics SPK1:

READ
Odrůdy CNC ohýbaček trubek, výhody a pravidla použití

Triakový blok

Vstupy pro regulaci otáček jsou univerzální. Zde můžete připojit potenciometr 1 kOhm a snímač s proudovým signálem 4-20 mA a napětím 0-5 V.

frekvenční metoda

O oblíbenosti frekvenčního měniče nemá smysl mluvit. Protože toto zařízení je již dlouho známé všem. Frekvenční metoda je hlavní v našem 21. století. Rychlost je řízena PWM modulací. Poměrně složité zařízení, které vyžaduje samostatný článek. Podle vstupního napětí je 380 V i 220 V. Ale jaký je výstup?

Na trhu jsou hotové možnosti pro jednofázové i třífázové elektromotory. Stačí si vybrat obvodové řešení.

Jsou však chvíle, kdy měnič s jednofázovým výstupem není cenově dostupný. Nebo máte na poličce třífázový měnič. Zvažme možnost připojení motoru k frekvenčnímu měniči.

Připojení frekvenčního měniče a jednofázového motoru

Toto schéma má řadu významných nevýhod:

  1. Motor startuje při minimální frekvenci 30 Hz;
  2. Frekvenci pod 30 Hz lze upravit, ale nedoporučuje se, velmi škodí motoru;
  3. Existuje nuance s nastavením startovacího napětí, musíte parametr mírně zdrsnit;

K vyřešení problému se spojením dvou zařízení nám pomůže běžná tlumivka. Induktor nám pomůže potlačit kapacitu v obvodu a umožní tak frekvenčnímu měniči klidně přivádět do motoru sinusoidu. Ano, zde je schéma:

Schéma zapojení motoru

Všechno je základní, opravdu. Video, bohužel neuloženo. Zveřejňuji fotku s invertorem Eaton a jednofázovým čerpadlem.

Připojení Eatonu

Na světě je spousta výrobců měničů. Z nastavení vás tedy mohu přibližně a obecně navést, pokud se vyskytnou problémy s připojením. Hlavní myšlenkou je, že při startování motoru zvyšte minimální napětí a frekvenci nahoru. Ale je potřeba to udělat pečlivě a pečlivě, existuje možnost spálení motoru.

A také doporučuji omezit minimální frekvenci na 30 Hz, aby se zabránilo startu naprázdno a přehřívání. Motor se při startování v nízkých frekvencích začíná velmi zahřívat.

To je ode mě vše, přátelé.

Jízda na kole mě moc baví. Ještě více – modernizovat, přidat něco nového a zajímavého. Nedávno jsem na internetu našel sadu elektromotoru pro zadní kolo. Existují sady pro přední i zadní kolo:

Dostal jsem nápad dát si to na kolo. Může někdo narazit? Někdo nastavil? Chci vidět váš názor. Napište do komentářů.

READ
Norma vlhkosti vzduchu v bytě - přístroje a metody měření

Doufám, že vám můj článek pomohl při rozhodování o volbě připojení jednofázového motoru? Pokud jsem něco nedokončil, napište do komentářů, opravím to. )

PS Malé oznámení následujícího článku:

Široká dostupnost fotografických zařízení vytvořila nový problém – potřebu účinných nástrojů pro digitální úpravy. Tomuto trhu tradičně dominuje profesionální grafický balík Adobe Photoshop. Neměli byste však své obzory omezovat pouze na ně. Existuje obrovské množství slušných fotoeditorů, které pokrývají 90 % denní potřeby amatérských fotografů.

Děkuji, že čtete mé články! Vše nejlepší!!

S pozdravem Gridin Semyon

Také by vás mohlo zajímat

Vzdálený přístup k PLC, když není k dispozici žádný přístupový bod

Jak funguje PLC?

To nejzajímavější na časovači AT8N

Co nevíte o frekvenčním měniči?

Je tam specifický motor (air 1e71v2u) a frekvenční měnič (danfos 2.2kw). Můžete mi pomoci se připojit? Komunikace přes mail by se hodila, detailní parametry a fotky bych shodil.

Napište dopis, takže je pohodlnější váš problém řešit.

Duyunovovo kolo. Co říkáte?

Tváří v tvář pouze v “rouru”.

Hovoří o 120% účinnosti.

Vzniká nebezpečná jednotka.

Zatím nevím, o tomto kole vím jen teoreticky.

Simono, dobré odpoledne. Pokud máte zájem o kolový motor Duyunov, mohu vám pomoci s informacemi o něm ao veřejném investičním projektu.

Projekt Duyunov Engines byl schválen pro vstup do zvláštní ekonomické zóny!

Dne 17 se uskutečnilo jednání meziresortní komise k problematice získání bydliště speciální ekonomické zóny společností SovElMash.

Po dlouhých měsících čekání prošel projekt Duyunov Engines, všechna potřebná schválení a byl schválen pro vstup do speciální ekonomické zóny Technopolis Moskva v lokalitě Alabushevo.

Nyní probíhá fáze registrace protokolů a souvisejících dokumentů.

Na základě toho vzniká potřeba aktualizovat projekt s přihlédnutím k přijatým rozhodnutím, upravit harmonogram prací s přihlédnutím k tomu, která stavba bude realizována a odhady budou upraveny z důvodu změn legislativy.

Po předložení všech aktualizovaných dokumentů bude uzavřena smlouva se SovElMash. Od okamžiku podpisu této dohody se Duyunovův projekt stává rezidentem SEZ!

Tým již zahájil nezbytné akce na místě budoucího inženýrského a projekčního podniku: od několika vývojářů byly vyžádány komerční návrhy. Na základě návrhu, který se stane optimálním pro projekt, bude vypracován architektonický záměr a zpracována projektová dokumentace pro provedení stavby.

Již byly vydány objednávky na nákup dočasných přenosných konstrukcí – výměnné domy na staveniště, brzy začneme připravovat plochu pro stavbu budoucí projekční kanceláře.

Jedná se o velký a velmi dlouho očekávaný krok vpřed projektu, který umožňuje odstranit všechny druhy pochybností o jeho realizaci.

Pokud ještě nejste v projektu, nyní je čas se do něj přihlásit! reg.solargroup.co/ghx506

Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: