Управление напряжением статора асинхронного двигателя
Управление напряжением статора представляет собой метод, используемый для регулирования скорости асинхронного двигателя. Скорость вращения трехфазного асинхронного двигателя может быть изменена путем изменения питающего напряжения. Как известно, создаваемый двигателем момент пропорционален квадрату питающего напряжения, тогда как проскальзывание при максимальном моменте остается независимым от питающего напряжения. Отметим, что колебания питающего напряжения не влияют на синхронную скорость двигателя.
Характеристики момента-скорости трехфазных асинхронных двигателей при различных значениях питающего напряжения, а также характеристики для нагрузки вентилятора, показаны ниже:
Управление напряжением статора — это метод, используемый для регулирования скорости асинхронного двигателя. Скорость вращения трехфазного асинхронного двигателя может быть изменена путем изменения питающего напряжения. Создаваемый двигателем момент пропорционален квадрату питающего напряжения, а ток прямо пропорционален напряжению. Таким образом, скорость контролируется путем регулирования напряжения до тех пор, пока двигатель не развивает требуемый момент нагрузки при желаемой скорости.
Для снижения скорости при сохранении того же тока напряжение уменьшается, что в свою очередь снижает выходной момент. Этот метод управления напряжением статора особенно подходит для применений, где момент нагрузки уменьшается с увеличением скорости, таких как нагрузка вентилятора.
Этот подход позволяет контролировать скорость только ниже нормальной номинальной скорости, так как работа при напряжениях выше номинального значения недопустима. Он идеален для приводов, требующих периодической работы, а также для систем вентиляторов и насосов, где момент нагрузки изменяется пропорционально квадрату скорости. Эти приводы требуют меньшего момента при более низких скоростях, что можно обеспечить, применяя более низкое напряжение, не превышая допустимого значения тока двигателя.
Для управления скоростью малогабаритных двигателей (в основном однофазных) переменное напряжение можно получить следующими способами:
Метод тиристорного регулятора напряжения теперь является предпочтительным выбором для изменения напряжения. Для однофазного питания два тиристора соединяются встречно, как показано на рисунке ниже:
Однофазные домашние вентиляторы управляются однофазным Триак-Регулятором Напряжения, как показано на рисунке ниже:
Контроль скорости достигается путем регулирования угла запуска Триака. Эти регуляторы часто называют твердотельными регуляторами вентиляторов. По сравнению с традиционными регуляторами, твердотельные регуляторы обеспечивают большую компактность и эффективность, делая их предпочтительным выбором по сравнению с традиционными регуляторами.
Для трехфазного асинхронного двигателя требуется три пары тиристоров, каждая пара состоит из двух тиристоров, соединенных встречно. На рисунке ниже показано управление напряжением статора трехфазных асинхронных двигателей с помощью тиристорного регулятора напряжения:
Каждая пара тиристоров контролирует напряжение соответствующей фазы. Регулирование скорости достигается путем изменения периода проводимости тиристоров. Для двигателей с низкой мощностью пары тиристоров, соединенные встречно, в каждой фазе могут быть заменены триаком.
