Kaedah Perubahan Tiang

Kaedah Perubahan Kutub untuk Kawalan Laju Motor Induksi

Kaedah perubahan kutub merupakan salah satu teknik utama untuk mengatur laju motor induksi. Pendekatan kawalan laju melalui perubahan kutub ini kebanyakannya digunakan pada motor sangkar. Sebabnya terletak pada ciri unik rotor sangkar yang secara automatik menghasilkan bilangan kutub yang tepat sama dengan bilangan kutub dalam pembungkusan stator.

Terdapat tiga kaedah utama di mana bilangan kutub stator boleh diubah:

• Bilikan stator berganda

• Kaedah kutub berurutan

• Modulasi amplitud kutub (PAM)

Setiap kaedah perubahan kutub ini akan dijelaskan secara mendalam di bawah:

Bilikan Stator Berganda

Dalam kaedah bilikan stator berganda, dua pembungkusan yang berbeza dipasang pada stator, setiap satunya dibungkus untuk mencipta bilangan kutub yang berbeza. Hanya satu daripada pembungkusan ini diberi bekalan kuasa pada bila-bila masa. Sebagai contoh, pertimbangkan motor yang dilengkapi dengan dua pembungkusan direka untuk konfigurasi 6 - kutub dan 4 - kutub. Dengan frekuensi bekalan elektrik 50 hertz, laju sinkron yang sepadan untuk bilangan kutub ini masing-masing adalah 1000 putaran per minit dan 1500 putaran per minit. Walau bagaimanapun, kaedah kawalan laju ini mempunyai kelemahan; ia kurang cekap dari segi tenaga dan biasanya lebih mahal untuk dilaksanakan berbanding teknik lain.

Kaedah Kutub Berurutan

Kaedah kutub berurutan melibatkan pembahagian satu pembungkusan stator kepada beberapa kumpulan gegelung, dengan terminal setiap kumpulan dibawa keluar untuk sambungan luar. Dengan hanya menyalin semula sambungan antara kumpulan gegelung ini, bilangan kutub boleh berubah secara berkesan. Dalam aplikasi praktikal, pembungkusan stator biasanya dibahagikan kepada hanya dua kumpulan gegelung, membolehkan perubahan bilangan kutub dalam nisbah 2:1.

Gambar berikut menunjukkan satu fasa pembungkusan stator yang terdiri daripada 4 gegelung. Gegelung-gegelung ini dibahagikan kepada dua kumpulan, ditandakan sebagai a - b dan c - d.

Kumpulan gegelung a - b terdiri daripada bilangan gegelung ganjil, iaitu gegelung 1 dan 3, manakala kumpulan gegelung c - d mengandungi bilangan gegelung genap, iaitu gegelung 2 dan 4. Kedua-dua gegelung dalam setiap kumpulan disambung secara siri. Seperti yang ditunjukkan dalam gambar di atas, terminal a, b, c, dan d dibawa keluar untuk sambungan luar.

Aliran arus melalui gegelung-gegelung ini boleh dikawal dengan menyambung kumpulan gegelung tersebut secara siri atau selari, seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah. Susunan sambungan strategik ini membolehkan manipulasi medan magnet yang dihasilkan oleh pembungkusan stator, yang seterusnya memainkan peranan penting dalam mengubah bilangan kutub dan dengan itu mengatur laju motor induksi.

Dalam sistem elektrik 50 - hertz, apabila konfigurasi pembungkusan stator menghasilkan jumlah empat kutub, laju putaran motor induksi yang sepadan adalah 1500 putaran per minit (rpm).

Seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah, apabila arah aliran arus melalui gegelung-gegelung kumpulan a - b dibalikkan, perubahan yang signifikan berlaku pada medan magnet yang dihasilkan oleh pembungkusan stator. Di bawah keadaan baru ini, semua gegelung dalam pembungkusan akan menghasilkan kutub utara (N). Pengubahsuaian dalam konfigurasi kutub ini memberi kesan langsung kepada laju dan ciri-ciri operasi motor, membentuk prinsip utama dalam kaedah perubahan kutub kawalan laju motor induksi.

Prinsip Perubahan Kutub dan Teknik PAM

Untuk melengkapkan litar magnet, fluks magnet kutub kumpulan harus melalui ruang antara kumpulan kutub. Akibatnya, kutub magnet polariti bertentangan, kutub S, diinduksi. Kutub-kutub yang diinduksi ini dikenali sebagai kutub berurutan. Oleh itu, bilangan kutub mesin bertambah dua kali ganda daripada jumlah asal (contohnya, meningkat dari 4 hingga 8 kutub), dan laju sinkron dipotong separuh (menurun dari 1500 rpm hingga 750 rpm).

Prinsip ini boleh diterapkan pada semua tiga fasa motor induksi. Dengan memilih kombinasi sambungan siri dan selari untuk kumpulan gegelung dalam setiap fasa, dan dengan memilih sambungan bintang atau delta yang sesuai antara fasa-fasa, ia menjadi mungkin untuk mencapai perubahan laju sambil mengekalkan operasi torkan malar, operasi kuasa malar, atau membolehkan operasi torkan berubah.

Teknik Modulasi Amplitud Kutub (PAM)

Modulasi amplitud kutub menawarkan pendekatan yang sangat fleksibel untuk perubahan kutub. Berbeza dengan beberapa kaedah tradisional yang kebanyakannya mencapai nisbah laju 2:1, PAM boleh digunakan dalam situasi di mana nisbah laju yang berbeza diperlukan. Motor yang direka khusus untuk penyesuaian laju menggunakan skema modulasi amplitud kutub dipanggil motor PAM. Motor-motor ini memberikan fleksibiliti yang lebih baik dalam kawalan laju, menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi di mana pengaturan laju yang tepat dan berbeza diperlukan.