Pisteen vaihtomenetelmä

Pole Changing Method for Induction Motor Speed Control

Pole changing method on yksi ensisijaisista menetelmistä induktiokieruksen nopeuden säätämiseen. Tämä nopeuden säätömenetelmä, joka perustuu polkujen muuttamiseen, soveltuu pääasiassa kapeakäyräisiin moottoreihin. Syynä tähän on kapeakäyrän uniikki ominaisuus, joka automaattisesti luo polkumäärän, joka täsmälleen vastaa statoritukikon määrää.

Statoripolkujen määrän muuttamiseen on kolme pääasiallista menetelmää:

• Useat statoritukikot

• Seuraavien polkujen menetelmä

• Polun amplitudimodulaatio (PAM)

Jokainen näistä polkujen muuttamisen menetelmistä selitetään yksityiskohtaisemmin alla:

Useat Statoritukikot

Useissa statoritukikoissa asennetaan statoriin kaksi erilaista tukikkoa, jotka ovat kytketty luomaan eri polkumäärän. Vain yksi näistä tukikoista on päällä kerrallaan. Esimerkiksi, jos moottori on varustettu kahdella tukikolla, jotka on suunniteltu 6 - ja 4 - polkuiseen kokoonpanoon, sähkövirran taajuuden ollessa 50 hertziä vastaavat synkroniset nopeudet olisivat 1000 kierrosta minuutissa ja 1500 kierrosta minuutissa. Kuitenkin tämä nopeuden säätömenetelmä on vähemmän energiatehokas ja yleensä kalliimpi toteuttaa verrattuna muihin menetelmiin.

Seuraavien Polkujen Menetelmä

Seuraavien polkujen menetelmässä yksi statoritukiko on jaettu useaan kierrosryhmään, ja jokaisen ryhmän päät on tuotu ulos ulkoiseen yhteyteen. Yksinkertaisesti uudelleenkonfiguroimalla näiden kierrosryhmien yhteydet voidaan tehokkaasti muuttaa polkumäärää. Käytännössä statoritukikot jaetaan yleensä vain kahteen kierrosryhmään, mikä mahdollistaa polkumäärän muuttamisen suhteessa 2:1.

Seuraava kuva havainnollistaa yhden vaiheen statoritukikosta, joka koostuu 4 kierroksesta. Nämä kierrokset on jaettu kahteen ryhmään, joita merkitty a - b ja c - d.

A - b kierrosryhmä koostuu parittomasta määrästä kierroksia, eli kierroksista 1 ja 3, kun taas c - d kierrosryhmä sisältää parillisen määrän kierroksia, nimittäin kierroksia 2 ja 4. Nämä kaksi kierrosta jokaisessa ryhmässä on kytketty sarjaan. Kuvaajan mukaan päät a, b, c ja d on tuotu ulos ulkoiseen yhteyteen.

Sähkövirta näiden kierrosten läpi voidaan ohjata kytkemällä kierrosryhmät joko sarjaan tai rinnan, kuten seuraavassa kuvassa osoitetaan. Tämä strateginen yhteydenmuodostus mahdollistaa statoritukikoiden luoman magneettikentän manipuloinnin, mikä puolestaan on avainasemassa polkumäärän muuttamisessa ja siten induktiokieruksen nopeuden säädössä.

50 - hertsin sähköjärjestelmässä, kun statoritukikon konfiguraation tuloksena on yhteensä neljä polkua, induktiokieruksen vastaava pyörimisnopeus on 1500 kierrosta minuutissa (rpm).

Kuten seuraavassa kuvassa nähdään, kun a - b kierrosryhmän kierroksien läpi kulkevan sähkövirran suunta kääntyy, tapahtuu merkittävä muutos statoritukikoiden luomassa magneettikentässä. Uuden tilanteen alaisena kaikki kierrokset tukikossa tuottavat pohjoispolkuja (N). Tämä muutos polkukonfiguraatiossa vaikuttaa suoraan moottorin nopeuteen ja toimintaominaisuuksiin, muodostaen keskeisen periaatteen polkujen muuttamismenetelmässä induktiokieruksen nopeuden säädössä.

Polkujen Muuttamisen Periaatteet ja PAM - Tekniikka

Magneettipiirin täydentämiseksi polkuryhmän magneettivirta on kuljettava polkuryhmien välissä. Tämän seurauksena syntyy vastapuolinen magneettinen polku, S - polku. Nämä aiheutetut polut kutsutaan seuraaviksi poluiksi. Tämän seurauksena koneen polkumäärä kaksinkertaistuu alkuperäisestä määrästään (esimerkiksi kasvaa 4:stä 8:aan polkuun), ja synkroninen nopeus puolittuu (laskiin 1500 rpm:stä 750 rpm:ksi).

Tämä periaate voidaan soveltaa kaikkiin kolmeen vaiheeseen induktiokieruksessa. Valitsemalla huolellisesti sarja- ja rinnakytkennät kierrosryhmille jokaisessa vaiheessa, ja valitsemalla sopivat tähti- tai delta-kytkennät vaiheiden välillä, on mahdollista saavuttaa nopeuden muutokset samalla pysyvällä liikemäärällä, vakioitu voimaoperaatio tai muuttuva liikemääräoperaatio.

Polun Amplitudimodulaatio (PAM) - Tekniikka

Polun amplitudimodulaatio tarjoaa erittäin sopeutuvan lähestymistavan polkujen muuttamiseen. Toisin kuin jotkut perinteiset menetelmät, jotka pääasiassa saavuttavat 2:1 nopeussuhdeluvun, PAM:ia voidaan käyttää tilanteissa, joissa tarvitaan erilaisia nopeussuhdelukuja. Nopeuden säätämistä pole amplitude modulation - skemailla suunnitellut moottorit kutsutaan PAM-moottoreiksi. Nämä moottorit tarjoavat parannettua joustavuutta nopeuden säädössä, mikä tekee niistä sopivia laajaan kirjoon sovelluksiin, joissa vaaditaan tarkkaa ja monipuolista nopeuden säätöä.