Pole Endringsmetode

Metode for endring av poler for kontroll av induksjonsmotorhastighet

Metoden for endring av poler er en av de viktigste teknikkene for å regulere hastigheten på en induksjonsmotor. Denne tilnærmingen til hastighetskontroll gjennom endring av poler brukes hovedsakelig på kagemotorer. Grunnen ligger i den unike egenskapen til kagerotoren, som automatisk genererer et antall poler som nøyaktig samsvarer med antallet av poler i statorvindingen.

Det finnes tre hovedmetoder for å endre antallet av statorpoler:

• Flere statorvindinger

• Metode for konsekvente poler

• Poleamplitudemodulasjon (PAM)

Hver av disse metodene for endring av poler er forklart i detalj nedenfor:

Flere Statorvindinger

I metoden med flere statorvindinger installeres to separate vindinger på stator, hver vinding er spant for å skape et ulikt antall poler. Bare én av disse vindingene er strømført av gangen. For eksempel, tenk på en motor utstyrt med to vindinger designet for 6 - pole og 4 - pole konfigurasjoner. Med en elektrisk strømfrekvens på 50 hertz vil de korresponderende synkronhastighetene for disse poltallene være 1000 omdreiningar per minutt og 1500 omdreiningar per minutt, henholdsvis. Imidlertid har denne hastighetskontrollmetoden sine ulemper; den er mindre energieffektiv og generelt mer kostbar å implementere sammenlignet med andre teknikker.

Metode for Konsekvente Poler

Metoden for konsekvente poler innebærer at en enkelt statorvinding deles inn i flere spolegrupper, med terminalene til hver gruppe ledet ut for ekstern kobling. Ved bare å omkonfigurere koblingen mellom disse spolegruppene kan antallet av poler effektivt endres. I praktiske anvendelser deles statorvindinger typisk inn i bare to spolegrupper, noe som tillater en forholdsmessig endring av poltallet på 2:1.

Følgende figur viser en enkel fase av en statorvinding som består av 4 spoler. Disse spolene er delt inn i to grupper, merket som a - b og c - d.

Spolegruppen a - b består av et oddetall spoler, spesifikt spoler 1 og 3, mens spolegruppen c - d inneholder et partall spoler, nemlig spoler 2 og 4. Disse to spolene i hver gruppe er koblet i serie. Som vist i figuren over, blir terminalene a, b, c og d ledet ut for eksterne koblinger.

Strømflyten gjennom disse spolene kan kontrolleres ved å koble spolegruppene enten i serie eller parallell, som vist i figuren nedenfor. Denne strategiske koblingsoppsettet lar oss manipulere det magnetiske feltet generert av statorvindingene, noe som i sin tur spiller en avgjørende rolle i å endre antallet av poler og dermed regulere hastigheten på induksjonsmotoren.

I et 50 - hertz elektrisk system, når statorvindingkonfigurasjonen resulterer i totalt fire poler, blir den korresponderende rotasjonshastigheten for induksjonsmotoren 1500 omdreiningar per minutt (rpm).

Som vist i figuren nedenfor, når retningen av strømmen gjennom spolene i gruppen a - b snus, forekommer det en betydelig endring i det magnetiske feltet generert av statorvindingene. Under dette nye forholdet vil alle spoler i vindingen produsere nord (N) poler. Denne endringen i polkonfigurasjonen påvirker direkte motorens hastighet og driftsegenskaper, og danner en nøkkelprinsipp i metoden for hastighetskontroll ved endring av poler for induksjonsmotorer.

Prinsipper for Endring av Poler og PAM-teknikk

For at magnetkretsen skal bli fullført, må magnetflaksen fra polgruppen passere mellom polgruppene. Dette fører til at en magnetpol med motsatt polaritet, en S - pol, blir induksert. Disse indukserte polene kalles konsekvente poler. Dermed dobles antallet av poler i maskinen fra dens opprinnelige telle (for eksempel øking fra 4 til 8 poler), og synkronhastigheten halveres (redusering fra 1500 rpm til 750 rpm).

Dette prinsippet kan anvendes på alle tre fasene av en induksjonsmotor. Ved å velge kombinasjoner av serie- og parallellkoblinger for spolegruppene i hver fase, og ved å velge passende stjerne- eller deltaforbindelser mellom fasene, blir det mulig å oppnå hastighetsendringer samtidig som konstant dreiemoment, konstant effektoperasjon eller variabel dreiemomentoperasjon opprettholdes.

Poleamplitudemodulasjon (PAM) Teknikk

Poleamplitudemodulasjon tilbyr en svært tilpasningsdyktig tilnærming til endring av poler. I motsetning til noen tradisjonelle metoder som hovedsakelig oppnår en 2:1-hastighetsforhold, kan PAM brukes i situasjoner der ulike hastighetsforhold er nødvendige. Motorer spesielt utformet for hastighetsjustering ved hjelp av poleamplitudemodulasjonsskjemaet kalles PAM-motorer. Disse motorer gir forbedret fleksibilitet i hastighetskontroll, noe som gjør dem egnet for en rekke anvendelser der presis og variabel hastighetsregulering er nødvendig.