کنترل ولتاژ استاتور موتور القایی

کنترل ولتاژ استاتور روشی است که برای تنظیم سرعت موتور القایی به کار می‌رود. سرعت چرخش موتور القایی سه فاز با تغییر ولتاژ تغذیه قابل تنظیم است. همان‌طور که خوب شناخته شده است، گشتاور تولید شده توسط موتور متناسب با مجذور ولتاژ تغذیه است، در حالی که لغزش در نقطه گشتاور ماکسیمم مستقل از ولتاژ تغذیه می‌باشد. توجه داشته باشید که نوسانات ولتاژ تغذیه سرعت همزمان موتور را تحت تأثیر قرار نمی‌دهد.

ویژگی‌های گشتاور-سرعت موتورهای القایی سه فاز در ولتاژ‌های مختلف تغذیه، همراه با ویژگی‌های بار مروارید، در زیر نشان داده شده است:

کنترل ولتاژ استاتور تکنیکی است که برای تنظیم سرعت موتور القایی استفاده می‌شود. سرعت چرخش موتور القایی سه فاز با تغییر ولتاژ تغذیه قابل تنظیم است. گشتاور تولید شده توسط موتور متناسب با مجذور ولتاژ تغذیه است، در حالی که جریان متناسب مستقیم با ولتاژ است. بنابراین، سرعت با تنظیم ولتاژ تا زمانی که موتور گشتاور مورد نیاز بار را در سرعت مورد نظر تولید کند، کنترل می‌شود.

برای کاهش سرعت در حال حفظ جریان ثابت، ولتاژ کاهش یافته که در نتیجه گشتاور خروجی کاهش می‌یابد. این روش کنترل ولتاژ استاتور به ویژه برای کاربردهایی مناسب است که در آنها گشتاور بار با سرعت کاهش می‌یابد، مانند بار مروارید.

این رویکرد تنها اجازه می‌دهد که سرعت تنظیم شود کمتر از سرعت اسمی عادی، زیرا عملکرد در ولتاژ بالاتر از مقدار اسمی مجاز نیست. این روش برای محرک‌هایی که نیاز به عملکرد متناوب دارند، به عنوان مثال سیستم‌های مروارید و پمپ، که گشتاور بار با مجذور سرعت متغیر است، ایده‌آل است. این محرک‌ها در سرعت‌های پایین گشتاور کمتری می‌طلبد، شرایطی که با اعمال ولتاژ پایین‌تر بدون افزایش جریان موتور قابل ارضاء است.

برای کنترل سرعت موتورهای کوچک (عمدتاً تک فاز)، می‌توان ولتاژ متغیر را با استفاده از روش‌های زیر به دست آورد:

• اتصال مقاومت خارجی در مدار استاتور موتور.

• استفاده از خودتغییرده.

• استفاده از کنترل‌کننده ولتاژ تایریستور.

• استفاده از کنترل‌کننده تریاک.

روش کنترل‌کننده ولتاژ تایریستور اکنون انتخاب محبوب برای تغییر ولتاژ است. برای تغذیه تک فاز، دو تایریستور به صورت پشت سر هم متصل می‌شوند، همان‌طور که در شکل زیر نشان داده شده است:

موتورهای مروارید خانگی که تک فاز هستند، با کنترل‌کننده ولتاژ تریاک تک فاز کنترل می‌شوند، همان‌طور که در شکل زیر نشان داده شده است:

کنترل سرعت با تنظیم زاویه اتش‌سوزی تریاک به دست می‌آید. این کنترل‌کننده‌ها به طور معمول به عنوان تنظیم‌کننده‌های جامد مروارید شناخته می‌شوند. در مقایسه با تنظیم‌کننده‌های متغیر سنتی، تنظیم‌کننده‌های جامد بیشتر فشرده و کارآمد هستند، که آنها را به انتخاب محبوب‌تر از تنظیم‌کننده‌های سنتی تبدیل می‌کند.

برای موتور القایی سه فاز، سه جفت تایریستور مورد نیاز است، با اینکه هر جفت شامل دو تایریستور متصل به صورت پشت سر هم است. در شکل زیر کنترل ولتاژ استاتور موتورهای القایی سه فاز با استفاده از کنترل‌کننده ولتاژ تایریستور نشان داده شده است:

هر جفت تایریستور ولتاژ فاز مربوطه را کنترل می‌کند. تنظیم سرعت با تنظیم دوره هدایت تایریستورها به دست می‌آید. برای قدرت‌های کمتر، جفت‌های تایریستور پشت سر هم در هر فاز می‌توانند با یک تریاک جایگزین شوند.