Metoda spremembe števila polov

Metoda spreminjanja števila polov za nadzor hitrosti indukcijskega motorja

Metoda spreminjanja števila polov je eden od glavnih načinov regulacije hitrosti indukcijskega motorja. Ta pristop k nadzoru hitrosti preko spreminjanja števila polov se predvsem uporablja za kleščaste motorje. Razlog za to leži v unikatni značajnosti kleščastega rotorja, ki avtomatsko generira število polov, ki natančno ustreza številu polov v statornem ovitju.

Obstaja tri glavne metode, s katerimi lahko spremenimo število polov statorja:

• Več statornih ovitev

• Metoda posledičnih polov

• Modulacija amplitude polov (PAM)

Vsaka od teh metod spreminjanja števila polov je podrobno razložena spodaj:

Več statornih ovitev

Pri metodi več statornih ovitev je na statorju nameščenih dve različni ovitvi, vsaka obtočena tako, da ustvari drugačno število polov. Le eno od teh ovitev je vključeno na en sam čas. Na primer, motor opremljen z dvema ovitvama, izdelanima za konfiguraciji 6 - pol in 4 - pol. Pri frekvenci električnega napajanja 50 herc bi bili ustrezen sinkronni obrati za ta število polov 1000 obratov na minuto in 1500 obratov na minuto, respectivno. Vendar ima ta metoda nadzora hitrosti svoje pomanjkljivosti; je manj energijsko učinkovita in običajno bolj draga za izvedbo v primerjavi z drugimi tehniki.

Metoda posledičnih polov

Metoda posledičnih polov vključuje razdelitev enega statornega ovitka na več skupin cevi, z terminali vsake skupine izvedeni za zunanje povezave. Preprosto rekonfiguriranjem povezav med temi skupinami cevi lahko učinkovito spremenimo število polov. V praktičnih aplikacijah so statorna ovitva tipično razdeljena le na dve skupini cevi, kar omogoča spremembo števila polov v razmerju 2:1.

Slednja slika prikazuje eno fazo statornega ovitka, ki vsebuje 4 cevi. Te cevi so razdeljene na dve skupini, označeni kot a - b in c - d.

Skupina cevi a - b je sestavljena iz lihega števila cevi, točneje cevi 1 in 3, medtem ko skupina cevi c - d vsebuje sodo število cevi, točneje cevi 2 in 4. Ti dve cevi v vsaki skupini sta povezani zaporedno. Kot je prikazano na zgornji sliki, so terminali a, b, c in d izvedeni za zunanje povezave.

Tok skozi te cevi je mogoče kontrolirati z povezovanjem skupin cevi bu zaporedno ali vzporedno, kot je prikazano na spodnji sliki. Ta strategija povezav omogoča manipulacijo z magnetnim poljem, ki ga generirajo statorna ovitva, kar igra ključno vlogo pri spreminjanju števila polov in s tem regulaciji hitrosti indukcijskega motorja.

V električnem sistemu z frekvenco 50 herc, ko konfiguracija statornega ovitka ustvari skupno število štirih polov, ustrezen obratni hitrosti indukcijskega motorja 1500 obratov na minuto (obr/min).

Kot je prikazano na spodnji sliki, ko se smer toka skozi cevi skupine a - b obrne, se v magnetnem polju, ki ga generirajo statorna ovitva, pojavi značilna sprememba. Pod novimi pogoji bo vse cevi v ovitku ustvarile severne (N) pole. Ta sprememba v konfiguraciji polov neposredno vpliva na hitrost in delovanje motorja, kar predstavlja ključni načel v metodi spreminjanja števila polov za nadzor hitrosti indukcijskega motorja.

Načela spreminjanja števila polov in PAM tehnika

Za zaključek magnetnega kruga mora magnetni tok skupine polov prepotovati prostor med skupinami polov. Tako se inducirajo magnetni poli nasprotne polaritete, S - poli. Ti inducirani poli so znani kot posledični poli. Torej, število polov stroja se podvoji od prvotnega števila (na primer, od 4 do 8 polov), in sinkronna hitrost se zmanjša na pol (od 1500 obr/min na 750 obr/min).

To načelo se lahko uporabi v vseh treh fazah indukcijskega motorja. Z jasnimi izbirami kombinacij zaporednih in vzporednih povezav skupin cevi v vsaki fazi in z ustreznimi zvezdastimi ali trikotnimi povezavami med fazami, je mogoče doseči spremembe hitrosti, hkrati ohranjajo konstanten vrtenjak, konstantno moč ali omogočajo variabilni vrtenjak.

Tehnika modulacije amplitude polov (PAM)

Modulacija amplitude polov ponuja zelo prilagodljiv pristop k spreminjanju števila polov. V nasprotju z nekaterimi tradicionalnimi metodami, ki predvsem dosežejo razmerje hitrosti 2:1, se PAM lahko uporablja v situacijah, kjer so potrebna različna razmerja hitrosti. Motorji, specifično zgrajeni za prilagajanje hitrosti z uporabo sheme modulacije amplitude polov, se imenujejo PAM motorji. Ti motorji zagotavljajo izboljšano prilagodljivost v nadzoru hitrosti, kar jih čini primernejšimi za širok spekter uporab, kjer je potrebna natančna in variabilna regulacija hitrosti.