Kutup Değiştirme Yöntemi

Endüksiyon Motoru Hız Kontrolü için Pol Değiştirme Yöntemi

Pol değiştirme yöntemi, endüksiyon motorunun hızını düzenlemenin temel tekniklerinden biridir. Bu hız kontrol yaklaşımı çoğunlukla kafes rotorlu motora uygulanır. Bunun nedeni, kafes rotordan otomatik olarak stator sarımındaki pol sayısına tam olarak uyan bir pol sayısı üretilmesidir.

Stator pol sayısının değiştirilebileceği üç ana yöntem vardır:

• Çoklu stator sarmalı

• Sonraki pol yöntemi

• Pol amplitüdü modülasyonu (PAM)

Bu pol değiştirme yöntemlerinin her biri aşağıda detaylı olarak açıklanmıştır:

Çoklu Stator Sarmalı

Çoklu stator sarmalı yönteminde, stator üzerine iki farklı pol sayısı oluşturacak şekilde iki ayrı sarmal monte edilir. Herhangi bir anda bu sarmallardan sadece biri güç kaynağına bağlanır. Örneğin, 6 - pol ve 4 - pol yapılandırması için tasarlanmış iki sarmal ile donatılmış bir motör düşünün. 50 hertz frekansta, bu pol sayılarına karşılık gelen senkron hızlar sırasıyla dakikada 1000 devir ve 1500 devirdir. Ancak, bu hız kontrol yönteminin dezavantajları vardır; diğer tekniklere göre daha az enerji verimli ve genellikle daha pahalı olabilir.

Sonraki Pol Yöntemi

Sonraki pol yöntemi, tek bir stator sarmalını birkaç bobin grubuna bölerek, her grubun uçlarını dış bağlantı için çıkarılmasıyla gerçekleştirilir. Bu bobin gruplarının bağlantılarını yeniden yapılandırmak, etkili bir şekilde pol sayısını değiştirmek mümkündür. Uygulamada, stator sarmalları genellikle sadece iki bobin gruba bölünür, bu da pol sayısında 2:1 oranında bir değişiklik sağlar.

Aşağıdaki şekil, dört bobinden oluşan bir stator sarmalının tek bir fazını göstermektedir. Bu bobinler, a - b ve c - d olarak adlandırılan iki gruba bölünmüştür.

a - b bobin grubu, 1 ve 3 numaralı bobinlerden oluşan tek sayıda bobin içerir, c - d bobin grubu ise 2 ve 4 numaralı bobinlerden oluşan çift sayıda bobin içerir. Her grubun içindeki bu iki bobin seri olarak bağlanmıştır. Yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi, a, b, c ve d uçları dış bağlantılar için çıkarılmıştır.

Akımın bu bobinler aracılığındaki akışını, bobin gruplarının seri veya paralel olarak bağlanmasıyla kontrol edebilirsiniz. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, bu stratejik bağlantı düzeni, stator sarmalları tarafından üretilen manyetik alanın manipüle edilmesine olanak tanır, bu da pol sayısını değiştirerek endüksiyon motorunun hızını düzenleme konusunda kritik bir rol oynar.

50 - hertz elektrik sisteminde, stator sarmalı yapılandırması toplamda dört pole sonuçlandığında, endüksiyon motorunun dönme hızı 1500 devir/dakika (rpm) olur.

Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, a - b grubundaki bobinler aracılığındaki akım yönü tersine çevrildiğinde, stator sarmalları tarafından üretilen manyetik alanda önemli bir değişiklik meydana gelir. Bu yeni durumda, sarımın tüm bobinleri kuzey (K) polü oluşturur. Bu pol yapılandırmasındaki değişiklik, doğrudan motordanın hızını ve çalışma karakteristiklerini etkiler, bu da endüksiyon motorları için pol değiştirme hız kontrol yöntemindeki temel prensiplerden biridir.

Pol Değiştirme Prensipleri ve PAM Tekniği

Manyetik devrenin tamamlanması için, pol grubunun manyetik akısı pol grupları arasındaki boşluğu geçmelidir. Sonuç olarak, zıt kutbeye sahip, bir S - pol indüklenir. Bu indüklenen poler sonraki poler olarak adlandırılır. Bu nedenle, makinedeki pol sayısı orijinal sayısından ikiye katlanır (örneğin, 4'ten 8'e artar) ve senkron hızı yarıya düşer (1500 rpm'den 750 rpm'ye düşer).

Bu prensip, endüksiyon motorunun tüm üç fazında uygulanabilir. Her faz içindeki bobin grupları için seri ve paralel bağlantı kombinasyonlarını dikkatlice seçerek ve fazlar arasında uygun yıldız veya üçgen bağlantıları belirleyerek, sabit tork, sabit güç işlemi veya değişken tork işlemi sağlayarak hız değişikliklerini elde etmek mümkün hale gelir.

Pol Amplitüdü Modülasyonu (PAM) Tekniği

Pol amplitüdü modülasyonu, pol değiştirme için oldukça esnek bir yaklaşımdır. Bazı geleneksel yöntemlerin sadece 2:1 hız oranı sağladığından farklı olarak, PAM, farklı hız oranlarına ihtiyaç duyulan senaryolarda kullanılabilir. Hız ayarlaması için pol amplitüdü modülasyon şeması kullanılarak özel olarak mühendisliklenen motorlar PAM motorları olarak adlandırılır. Bu motorlar, hassas ve çeşitli hız düzenleme gerektiren geniş bir uygulama alanında kullanılabilir.