Spēka avota maiņas metode

Poleņu maiņas metode indukcijas motora ātruma regulēšanai

Poleņu maiņas metode ir viena no galvenajām tehnīkām, ar kuru tiek regulēts indukcijas motora ātrums. Šo pieeju ātruma kontrolē izmanto galvenokārt kafijas rotoru motoriem. Iemesls tam ir kafijas rotorā esošā unikālā īpašība, kas automātiski ģenerē to daudzumu poleņu, kas precīzi atbilst statora vijumiem.

Ir trīs galvenas metodes, ar kurām var mainīt statora poleņu skaitu:

• Vairāki statora vijumi

• Sekventa poleņu metode

• Poleņu amplitūdes modulācija (PAM)

Katra no šīm poleņu maiņas metodēm tiks aprakstīta detalizēti zemāk:

Vairāki statora vijumi

Vairāku statora vijumu metodes gadījumā uz statoru instalē divus atsevišķus vijumus, kuri katrs veido dažādu poleņu skaitu. Tikai viens no šiem vijumiem tiek apgāzt elektroenerģiju jebkurā laikā. Piemēram, apsvērsim motoru ar diviem vijumiem, kas ierīkoti 6 - poleņu un 4 - poleņu konfigurācijām. Ar elektriskās barošanas frekvenci 50 hertzs atbilstošie sinhronie ātrumi šiem poleņu skaitiem būtu 1000 apgriezieni minūtē un 1500 apgriezieni minūtē attiecīgi. Tomēr šis ātruma kontroles paņēmiens ir mazāk enerģētiski efektīvs un vispār dārgāks salīdzinājumā ar citām tehnoloģijām.

Sekventa poleņu metode

Sekventa poleņu metode ietver vienu statora vijumu sadalīšanu vairākos spuldziņu grupās, kuru termināles tiek izvestas ārējai savienojumam. Vienkārši pārkonfigurējot šo spuldziņu grupu savienojumus, var efektīvi mainīt poleņu skaitu. Praktiskajā lietojumā statora vijumi parasti tiek sadalīti tikai divās spuldziņu grupās, ļaujot mainīt poleņu skaitu proporcijā 2:1.

Nākamā ilustrācija parāda vienu fāzi no statora vijuma, kas sastāv no 4 spuldziņiem. Šie spuldziņi ir sadalīti divās grupās, kas apzīmētas kā a - b un c - d.

a - b spuldziņu grupa sastāv no nepāra skaita spuldziņiem, proti, spuldziņiem 1 un 3, savukārt c - d spuldziņu grupa satur pāra skaita spuldziņus, proti, spuldziņus 2 un 4. Abi šie spuldziņi katrā grupā ir savienoti sērijā. Kā redzams augstākminētajā attēlā, termināles a, b, c un d tiek izvestas ārējai savienojumam.

Strāvas plūsmu caur šiem spuldziņiem var kontrolēt, savienojot spuldziņu grupas vai nu sērijā, vai paralēli, kā tas ir attēlots zemākminētajā attēlā. Šis stratēģisks savienojumu novietojums ļauj manipulēt ar magnētisko lauku, ko ģenerē statora vijumi, kas savukārt spēlē galveno lomu poleņu skaita mainīšanā un tādējādi indukcijas motora ātruma regulēšanā.

50 - hertzu elektriskajā sistēmā, kad statora vijuma konfigurācija rezultē kopumā četrām poleņām, atbilstošais indukcijas motora rotācijas ātrums ir 1500 apgriezieni minūtē (rpm).

Kā redzams nākamajā attēlā, kad caur a - b grupas spuldziņiem plūstošā strāvas virziena tiek mainīts, notiek nozīmīga izmaiņa magnētiskajā laukā, ko ģenerē statora vijumi. Šajā jaunajā stāvoklī visi spuldziņi vijumā radīs ziemeļu (Z) poleņus. Šī poleņu konfigurācijas izmaiņa tieši ietekmē motora ātrumu un darbības raksturojumus, veidojot galveno principu indukcijas motora ātruma regulēšanai, izmantojot poleņu maiņas metodi.

Poleņu maiņas principi un PAM tehnika

Lai magnētiskā ceļa tika uzsākta, poleņu grupas magnētiskajam plūsmam jāiet cauri telpai starp poleņu grupām. Tādējādi tiek izraisīts pretējās polāritātes magnētisks poles, S - poles. Šie izraisītie poleņi tiek saukti par sekventiem. Tādējādi mašīnas poleņu skaits dubultojas no sākotnējā skaita (piemēram, no 4 uz 8 poleņiem), un sinhronais ātrums tiek samazināts pusē (no 1500 rpm uz 750 rpm).

Šis princips var tikt piemērots visām trim indukcijas motora fāzēm. Rūpīgi izvēloties sērijas un paralēlos savienojumus spuldziņu grupām katrā fāzē, un izvēloties atbilstošus zvaigznains vai delta savienojumus starp fāzēm, ir iespējams sasniegt ātruma izmaiņas, saglabājot nemainīgu momentu, nemainīgu jaudas darbību vai ļaujot mainīgu momenta darbību.

Poleņu amplitūdes modulācijas (PAM) tehnika

Poleņu amplitūdes modulācija piedāvā ļoti pielāgojamu pieeju poleņu maiņai. Atšķirībā no dažām tradicionālajām metodēm, kas galvenokārt sasniedz 2:1 ātruma attiecību, PAM var tikt izmantota situācijās, kad nepieciešamas dažādas ātruma attiecības. Motori, kas speciāli projektēti ātruma pielāgošanai, izmantojot poleņu amplitūdes modulācijas shēmu, tiek saukti par PAM motoriem. Šie motori nodrošina palielinātu ātruma kontrolēšanas elastību, padarot tos piemērotiem plašam līknei lietojumiem, kur nepieciešama precīza un dažāda ātruma regulēšana.