Как увеличить обороты электродвигателя

от admin

Регулировка оборотов электродвигателя 220В, 12В и 24В

Для плавности увеличения и уменьшения скорости вращения вала существует специальный прибор – регулятор оборотов электродвигателя 220в. Стабильная эксплуатация, отсутствие перебоев напряжения, долгий срок службы – преимущества использования регулятора оборотов двигателя на 220, 12 и 24 вольт.

Способы изменения вращения зависят от модели электрической машины. Характеристики электрических машин отличаются: постоянного и переменного тока, однофазные, трехфазные. Поэтому говорить нужно о каждом случае отдельно.

Простейший вариант

Легче всего изменять обороты электродвигателя постоянного тока. Они меняются простым изменением напряжения питания. Причем неважно где: на якоре или на возбуждении, но это касается только маломощных машин с минимальной нагрузкой. В основном управление скоростью вращения производят по цепи якоря. Более того, здесь возможно реостатное регулирование, если мощность мотора небольшая, или есть довольно мощный реостат.

Это самый неэкономичный вариант. Механические характеристики двигателя с независимым возбуждением самые невыгодные из-за больших потерь, результатом чего является падение механической мощности, КПД.

Еще одна возможность – введение реостата в обмотку возбуждения. Рассматривая характеристики двигателя с независимым возбуждением, увидим, что регулирование скорости вращения возможно только в сторону увеличения оборотов. Это происходит ввиду насыщения обмотки.

Итак, реостатное регулирование скорости вращения аппарата независимого возбуждения оправдано в системах с минимальной нагрузкой. Лучше всего, когда работа при таком включении буде периодической.

В цепи якоря

Схема подключения цепи якоря к источнику напряжения

Это лучший вариант регулирования скорости мотора с независимым возбуждением. Частота вращения прямо пропорциональна подводимому к якорю напряжению. Механические характеристики не меняют своего угла наклона, а перемещаются параллельно друг другу.

Для осуществления этой схемы нужно цепь якоря подключить к источнику напряжения, которое можно менять.

Это возможно в электрических машинах малой или средней мощности. Двигатель большой мощности целесообразно подключить в схему с генератором напряжения независимого возбуждения.

Схема «двигатель-генератор»

В качестве привода для генератора используют обычный трехфазный асинхронник. Чтобы уменьшить обороты, достаточно на якоре понизить напряжение. Оно меняется от номинального и вниз. Эта схема имеет название «двигатель-генератор». Таким образом можно менять параметры на двигателе 220в.

Для низкого напряжения

Управление агрегатами на 12в проще из-за более низкого напряжения и как следствие, более доступных деталей. Вариантов подобных схем множество, поэтому важно понять сам принцип.

Такой двигатель имеет ротор, щеточный механизм и магниты. На выходе у него всего два провода, контролирование скорости идет по ним. Питание может быть 12, 24, 36в, или другое. Что нужно – это его менять. Лучше, когда в пределах от нуля до максимума. В более простых вариантах 12–0в не получится, другие варианты дают такую возможность.

Кто-то паяет радиоэлементы навесным монтажом, кто-то набирает печатную плату – это уже зависит от желания и возможностей каждого человека.

Схема для низкого напряжения

Этот вариант подойдет, если точность неважна: например, вентилятор. Напряжение меняется от 0 до 12 вольт, пропорционально меняется крутящий момент.

Другой вариант – со стабилизацией оборотов независимо от нагрузки на валу.

Схема со стабилизацией оборотов независимо от нагрузки на валу

Питание 12 вольт, схема очень проста. Двигатель набирает обороты плавно, и также плавно их сбавляет так как напряжение на выходе меняется в пределах 12–0в. Как результат – можно убрать крутящий момент практически до нуля. Если потенциометр крутить в обратном направлении, мотор так же постепенно набирает обороты до максимума. Микросхема очень распространенная, ее характеристики тоже подробно описаны. Питание 12–18в.

Есть еще один вариант, только это уже не для 12, а для 24в питания.

Схема со стабилизацией оборотов независимо от нагрузки на валу на 24В

Двигатель постоянного тока, питание – переменное, так как стоит диодный мост. При желании можно мост выбросить и запитывать постоянкой от своего блока питания.

От сети

Однофазные электродвигатели переменного тока также позволяют регулировать вращение ротора.

Коллекторные машины

Схема для изменения оборотов на коллекторных машинах

Такие моторы стоят на электродрелях, электролобзиках и другом инструменте. Чтобы уменьшить или увеличить обороты, достаточно, как и в предыдущих случаях, изменять напряжение питания. Для этой цели также есть свои решения.

Конструкция подключается непосредственно к сети. Регулировочный элемент – симистор, управление которого осуществляется динистором. Симистор ставится на теплоотвод, максимальная мощность нагрузки – 600 Вт.

Если есть подходящий ЛАТР, можно все это делать при помощи его.

Двухфазный двигатель

Схема на двухфазный двигатель

Аппарат, имеющий две обмотки – пусковую и рабочую, по своему принципу является двухфазным. В отличие от трехфазного имеет возможность менять скорость ротора. Характеристика крутящегося магнитного поля у него не круговая, а эллиптическая, что обусловлено его устройством.

Есть две возможности контролирования числа оборотов:

  1. Менять амплитуду напряжения питания (Uy),
  2. Фазное – меняем емкость конденсатора.

Такие агрегаты широко распространены в быту и на производстве.

Обычные асинхронники

Электрические машины трехфазного тока, несмотря на простоту в эксплуатации, обладают рядом характеристик, которые нужно учитывать. Если просто изменять питающее напряжение, будет в небольших пределах меняться момент, но не более. Чтобы в широких пределах регулировать обороты, необходимо довольно сложное оборудование, которое просто так собрать и наладить сложно и дорого.

Схема работы преобразователя частоты

Для этой цели промышленностью налажен выпуск частотных преобразователей, помогающих менять обороты электродвигателя в нужном диапазоне.

Асинхронник набирает обороты в согласии с выставленными на частотнике параметрами, которые можно менять в широком диапазоне. Преобразователь – самое лучшее решение для таких двигателей.

Выбираем устройство

Для того чтобы подобрать эффективный регулятор необходимо учитывать характеристики прибора, особенности назначения.

  1. Для коллекторных электродвигателей распространены векторные контроллеры, но скалярные являются надёжнее.
  2. Важным критерием выбора является мощность. Она должна соответствовать допустимой на используемом агрегате. А лучше превышать для безопасной работы системы.
  3. Напряжение должно быть в допустимых широких диапазонах.
  4. Основное предназначение регулятора преобразовывать частоту, поэтому данный аспект необходимо выбрать соответственно техническим требованиям.
  5. Ещё необходимо обратить внимание на срок службы, размеры, количество входов.

Прибор триак

Устройство симистр (триак) используется для регулирования освещением, мощностью нагревательных элементов, скоростью вращения.

Схема прибора триак

Схема контроллера на симисторе содержит минимум деталей, изображенных на рисунке, где С1 – конденсатор, R1 – первый резистор, R2 – второй резистор.

С помощью преобразователя регулируется мощность методом изменения времени открытого симистора. Если он закрыт, конденсатор заряжается посредством нагрузки и резисторов. Один резистор контролирует величину тока, а второй регулирует скорость заряда.

Когда конденсатор достигает предельного порога напряжения 12в или 24в, срабатывает ключ. Симистр переходит в открытое состояние. При переходе напряжения сети через ноль, симистр запирается, далее конденсатор даёт отрицательный заряд.

Преобразователи на электронных ключах

Тиристорные регуляторы мощности являются одними из самых распространенных, обладающие простой схемой работы.

Тиристор ку202н и его схема

Тиристор, работает в сети переменного тока.

Отдельным видом является стабилизатор напряжения переменного тока. Стабилизатор содержит трансформатор с многочисленными обмотками.

Схема стабилизатора постоянного тока

Схема стабилизатора постоянного тока

Зарядное устройство 24 вольт на тиристоре

Зарядное устройство 24 вольт на тиристоре

Принцип действия заключаются в заряде конденсатора и запертом тиристоре, а при достижении конденсатором напряжения, тиристор посылает ток на нагрузку.

Процесс пропорциональных сигналов

Сигналы, поступающие на вход системы, образуют обратную связь. Подробнее рассмотрим с помощью микросхемы.

Микросхема TDA 1085

Микросхема TDA 1085

Микросхема TDA 1085, изображенная выше, обеспечивает управление электродвигателем 12в, 24в обратной связью без потерь мощности. Обязательным является содержание таходатчика, обеспечивающего обратную связь двигателя с платой регулирования. Сигнал стаходатчика идёт на микросхему, которая передаёт силовым элементам задачу – добавить напряжение на мотор. При нагрузке на вал, плата прибавляет напряжение, а мощность увеличивается. Отпуская вал, напряжение уменьшается. Обороты будут постоянными, а силовой момент не изменится. Частота управляется в большом диапазоне. Такой двигатель 12, 24 вольт устанавливается в стиральные машины.

Своими руками можно сделать прибор для гриндера, токарного станка по дереву, точила, бетономешалки, соломорезки, газонокосилки, дровокола и многого другого.

Микросхема U2008B

Промышленные регуляторы, состоящие из контроллеров 12, 24 вольт, заливаются смолой, поэтому ремонту не подлежат. Поэтому часто изготавливается прибор 12в самостоятельно. Несложный вариант с использованием микросхемы U2008B. В регуляторе используется обратная связь по току или плавный пуск. В случае использования последнего необходимы элементы C1, R4, перемычка X1 не нужна, а при обратной связи наоборот.

При сборе регулятора правильно выбирать резистор. Так как при большом резисторе, на старте могут быть рывки, а при маленьком резисторе компенсация будет недостаточной.

Важно! При регулировке контроллера мощности нужно помнить, что все детали устройства подключены к сети переменного тока, поэтому необходимо соблюдать меры безопасности!

Регуляторы оборотов вращения однофазных и трехфазных двигателей 24, 12 вольт представляют собой функциональное и ценное устройство, как в быту, так и в промышленности.

Измерения

Понятно, что число оборотов нужно как-то определять. Для этого используют тахометры. Они показывают число вращения на данный момент. Обычным мультиметром просто так измерить скорость не получится, разве что на автомобиле.

Как видно, на электрических машинах можно менять различные параметры, подстраивая их под нужды производства и домашнего хозяйства.

Управление скоростью вращения однофазных двигателей

Однофазные асинхронные двигатели питаются от обычной сети переменного напряжения 220 В.

Наиболее распространённая конструкция таких двигателей содержит две (или более) обмотки — рабочую и фазосдвигающую. Рабочая питается напрямую, а дополнительная через конденсатор, который сдвигает фазу на 90 градусов, что создаёт вращающееся магнитное поле. Поэтому такие двигатели ещё называют двухфазные или конденсаторные.

Схема обмоток конденсаторного электромотора Конденсаторный двигатель с фазосдвигающей обмоткой

Регулировать скорость вращения таких двигателей необходимо, например, для:

  • изменения расхода воздуха в системе вентиляции
  • регулирования производительности насосов
  • изменения скорости движущихся деталей, например в станках, конвеерах

В системах вентиляции это позволяет экономить электроэнергию, снизить уровень акустического шума установки, установить необходимую производительность.

Способы регулирования

Рассматривать механические способы изменения скорости вращения, например редукторы, муфты, шестерёнчатые трансмиссии мы не будем. Также не затронем способ изменения количества полюсов обмоток.

Рассмотрим способы с изменением электрических параметров:

  • изменение напряжения питания двигателя
  • изменение частоты питающего напряжения

Регулирование напряжением

Регулирование скорости этим способом связано с изменением, так называемого, скольжения двигателя — разностью между скоростью вращения магнитного поля, создаваемого неподвижным статором двигателя и его движущимся ротором:

n 1 — скорость вращения магнитного поля

n 2 — скорость вращения ротора

При этом обязательно выделяется энергия скольжения — из-за чего сильнее нагреваются обмотки двигателя.

Данный способ имеет небольшой диапазон регулирования, примерно 2:1, а также может осуществляться только вниз — то есть, снижением питающего напряжения.

При регулировании скорости таким способом необходимо устанавливать двигатели завышенной мощности.

Но несмотря на это, этот способ используется довольно часто для двигателей небольшой мощности с вентиляторной нагрузкой.

На практике для этого применяют различные схемы регуляторов.

Автотрансформаторное регулирование напряжения

Автотрансформатор — это обычный трансформатор, но с одной обмоткой и с отводами от части витков. При этом нет гальванической развязки от сети, но она в данном случае и не нужна, поэтому получается экономия из-за отсутствия вторичной обмотки.

Регулировка скорости асинхронного двигателя

На схеме изображён автотрансформатор T1, переключатель SW1, на который приходят отводы с разным напряжением, и двигатель М1.

Регулировка получается ступенчатой, обычно используют не более 5 ступеней регулирования.

Преимущества данной схемы:

  • неискажённая форма выходного напряжения (чистая синусоида)
  • хорошая перегрузочная способность трансформатора

Недостатки:

  • большая масса и габариты трансформатора (зависят от мощности нагрузочного мотора)
  • все недостатки присущие регулировке напряжением

Регулирование напряжением скорости вращения двигателя Управление скоростью двигателя трансформатором

Тиристорный регулятор оборотов двигателя

В данной схеме используются ключи — два тиристора, включённых встречно-параллельно (напряжение переменное, поэтому каждый тиристор пропускает свою полуволну напряжения) или симистор.

Принципиальная электронная схема регулятора оборотов двигателя вентилятора

Схема управления регулирует момент открытия и закрытия тиристоров относительно фазового перехода через ноль, соответственно «отрезается» кусок вначале или, реже в конце волны напряжения.

Таким образом изменяется среднеквадратичное значение напряжения.

Данная схема довольно широко используется для регулирования активной нагрузки — ламп накаливания и всевозможных нагревательных приборов (так называемые диммеры).

Ещё один способ регулирования — пропуск полупериодов волны напряжения, но при частоте в сети 50 Гц для двигателя это будет заметно — шумы и рывки при работе.

Для управления двигателями регуляторы модифицируют из-за особенностей индуктивной нагрузки:

  • устанавливают защитные LRC-цепи для защиты силового ключа (конденсаторы, резисторы, дроссели)
  • добавляют на выходе конденсатор для корректировки формы волны напряжения
  • ограничивают минимальную мощность регулирования напряжения — для гарантированного старта двигателя
  • используют тиристоры с током в несколько раз превышающим ток электромотора

Достоинства тиристорных регуляторов:

  • низкая стоимость
  • малая масса и размеры

Недостатки:

  • можно использовать для двигателей небольшой мощности
  • при работе возможен шум, треск, рывки двигателя
  • при использовании симисторов на двигатель попадает постоянное напряжение
  • все недостатки регулирования напряжением

Используется для изменения оборотов вентилятораУстройство тиристорного регулятора

Стоит отметить, что в большинстве современных кондиционеров среднего и высшего уровня скорость вентилятора регулируется именно таким способом.

Транзисторный регулятор напряжения

Как называет его сам производитель — электронный автотрансформатор или ШИМ-регулятор.

Электронный трансформатор для двигателя вентилятора

Изменение напряжения осуществляется по принципу ШИМ (широтно-импульсная модуляция), а в выходном каскаде используются транзисторы — полевые или биполярные с изолированным затвором (IGBT).

Электронная схема трансформатора регулировки вращения двигателя

Выходные транзисторы коммутируются с высокой частотой (около 50 кГц), если при этом изменить ширину импульсов и пауз между ними, то изменится и результирующее напряжение на нагрузке. Чем короче импульс и длиннее паузы между ними, тем меньше в итоге напряжение и подводимая мощность.

Для двигателя, на частоте в несколько десятков кГц, изменение ширины импульсов равносильно изменению напряжения.

Выходной каскад такой же как и у частотного преобразователя, только для одной фазы — диодный выпрямитель и два транзистора вместо шести, а схема управления изменяет выходное напряжение.

Плюсы электронного автотрансформатора:

  • Небольшие габариты и масса прибора
  • Невысокая стоимость
  • Чистая, неискажённая форма выходного тока
  • Отсутствует гул на низких оборотах
  • Управление сигналом 0-10 Вольт

Слабые стороны:

  • Расстояние от прибора до двигателя не более 5 метров (этот недостаток устраняется при использовании дистанционного регулятора)
  • Все недостатки регулировки напряжением

Частотное регулирование

Ещё совсем недавно (10 лет назад) частотных регуляторов скорости двигателей на рынке было ограниченное количество, и стоили они довольно дорого. Причина — не было дешёвых силовых высоковольтных транзисторов и модулей.

Но разработки в области твердотельной электроники позволили вывести на рынок силовые IGBT-модули. Как следствие — массовое появление на рынке инверторных кондиционеров, сварочных инверторов, преобразователей частоты.

На данный момент частотное преобразование — основной способ регулирования мощности, производительности, скорости всех устройств и механизмов приводом в которых является электродвигатель.

Однако, преобразователи частоты предназначены для управления трёхфазными электродвигателями.

Однофазные двигатели могут управляться:

  • специализированными однофазными ПЧ
  • трёхфазными ПЧ с исключением конденсатора

Преобразователи для однофазных двигателей

В настоящее время только один производитель заявляет о серийном выпуске специализированного ПЧ для конденсаторных двигателей — INVERTEK DRIVES.

Это модель Optidrive E2

Частотный преобразователь для однофазных двигателей

Для стабильного запуска и работы двигателя используются специальные алгоритмы.

При этом регулировка частоты возможна и вверх, но в ограниченном диапазоне частот, этому мешает конденсатор установленный в цепи фазосдвигающей обмотки, так как его сопротивление напрямую зависит от частоты тока:

f — частота тока

С — ёмкость конденсатора

В выходном каскаде используется мостовая схема с четырьмя выходными IGBT транзисторами:

Преобразователь частоты для однофазного двигателя

Optidrive E2 позволяет управлять двигателем без исключения из схемы конденсатора, то есть без изменения конструкции двигателя — в некоторых моделях это сделать довольно сложно.

Преимущества специализированного частотного преобразователя:

  • интеллектуальное управление двигателем
  • стабильно устойчивая работа двигателя
  • огромные возможности современных ПЧ:
    • возможность управлять работой двигателя для поддержания определённых характеристик (давления воды, расхода воздуха, скорости при изменяющейся нагрузке)
    • многочисленные защиты (двигателя и самого прибора)
    • входы для датчиков (цифровые и аналоговые)
    • различные выходы
    • коммуникационный интерфейс (для управления, мониторинга)
    • предустановленные скорости
    • ПИД-регулятор

    Минусы использования однофазного ПЧ:

    • ограниченное управление частотой
    • высокая стоимость

    Использование ЧП для трёхфазных двигателей

    Частотный преобразователь Тошиба

    Стандартный частотник имеет на выходе трёхфазное напряжение. При подключении к ему однофазного двигателя из него извлекают конденсатор и соединяют по приведённой ниже схеме:

    Из однофазного двигателя удаляют конденсатор

    Геометрическое расположение обмоток друг относительно друга в статоре асинхронного двигателя составляет 90°:

    Расположение обмоток

    Фазовый сдвиг трёхфазного напряжения -120°, как следствие этого — магнитное поле будет не круговое , а пульсирующее и его уровень будет меньше чем при питании со сдвигом в 90°.

    В некоторых конденсаторных двигателях дополнительная обмотка выполняется более тонким проводом и соответственно имеет более высокое сопротивление.

    При работе без конденсатора это приведёт к:

    • более сильному нагреву обмотки (срок службы сокращается, возможны кз и межвитковые замыкания)
    • разному току в обмотках

    Многие ПЧ имеют защиту от асимметрии токов в обмотках, при невозможности отключить эту функцию в приборе работа по данной схеме будет невозможна

    Преимущества:

    • более низкая стоимость по сравнению со специализированными ПЧ
    • огромный выбор по мощности и производителям
    • более широкий диапазон регулирования частоты
    • все преимущества ПЧ (входы/выходы, интеллектуальные алгоритмы работы, коммуникационные интерфейсы)

    Недостатки метода:

    • необходимость предварительного подбора ПЧ и двигателя для совместной работы
    • пульсирующий и пониженный момент
    • повышенный нагрев
    • отсутствие гарантии при выходе из строя, т.к. трёхфазные ПЧ не предназначены для работы с однофазными двигателями

    тел. 8(3462)67-40-66

    ООО «HUBAB» |проезд Советов 3 | 628408, Сургут

    Как увеличить или уменьшить обороты электродвигателя?

    Изменение скорости вращения вала электродвигателя имеет большое практическое значение.
    Возможность плавной регулировки позволяет исполнительному механизму обеспечить необходимую точность работы, повысить ресурс привода и электродвигателя, увеличить для оборудования межремонтный интервал.

    Цели регулировки скорости вращения

    Регулирование числа оборотов выполняется при разгоне, торможении и в рабочем режиме. Пусковой ток, возникающий в обмотке статора при пуске двигателя в работу под нагрузкой, достигает 5-7 кратной величины от номинального значения.
    Средства электрической защиты оборудования подбираются таким образом, чтобы при броске тока исключить ее срабатывание. Поэтому применяют аппараты защиты и коммутации, учитывая значение пускового тока.
    Электрический кабель, подключаемый к электродвигателю так же должен выдерживать значение пускового тока. Сечение моторного кабеля выбирают с учетом токовой нагрузки в момент пуска.
    Чтобы существенно уменьшить сечение питающего кабеля и выбрать оптимальную защиту, необходимо уменьшить пусковой ток. Для этих целей применяют устройства плавного пуска.

    Регулирование скорости электродвигателя с помощью преобразователя частоты

    Наиболее распространенным способом является частотное регулирование скорости вращения. В схему подключения двигателя устанавливают частотный преобразователь (ПЧ). От пускового аппарата кабель подключается на вводные зажимы ПЧ, а с отходящих контактов преобразователя кабельная линия идет на клеммную коробку двигателя.
    ПЧ используется как для уменьшения, так и для увеличения скорости вращения. Установив желаемые параметры, регулирование числа оборотов осуществляется в автоматическом режиме.
    При выборе частотного преобразователя учитывают основные технические характеристики оборудования:
    — мощность подключаемого электродвигателя;
    — количество фаз (1 или 3);
    — пределы регулирования.

    Инструменты и материалы, необходимые для подключения преобразователя

    Для подключения ПЧ в схему управления необходимо наличие набора гаечных ключей, головок, шестигранников, гидравлического пресса. В качестве изоляционных материалов применяют лакоткань и ПХВ изоленту.
    На жилы электрокабеля запрессовывают кабельные наконечники. Места переходов от наконечников на изоляцию жил покрывают изоляционной лентой.
    Ввод кабеля в клеммную коробку электродвигателя герметизируют лакотканью. Участок кабеля, подходящий к двигателю, защищают от механических повреждений с помощью металлорукавов.
    Наиболее ответственные участки кабельной линии прокладывают в металлических трубах. В случае прокладки нескольких кабельных линий, их подвешивают на крюки, изоляторы, монтируют кабельные каналы или лотки.

    Достоинства и недостатки применения преобразователей частоты

    Достоинствами применения ПЧ являются:
    • возможность плавной регулировки оборотов двигателя;
    • изменение скорости вращения ротора в большую и меньшую сторону;
    • стабильные механические характеристики;
    • экономичность работы.
    К недостаткам такого способа можно отнести увеличение стоимости оборудования из-за необходимости приобретения преобразователя.

    Регулирование скорости путем переключения пар полюсов

    Данный способ применяется для регулирования числа оборотов в многоскоростных двигателях со сложной обмоткой. Наиболее распространены 2-х, 3-х и 4-х скоростные моторы. В таких двигателях статорная обмотка состоит из двух полуобмоток.
    Регулирование числа оборотов происходит, переключая обмотки в параллельную или последовательную схему работы. Изменяя число пар полюсов, изменяется критический момент на валу двигателя.
    Переключением схемы обмоток электродвигателя сохраняется постоянство критического момента.

    Преимущества и недостатки изменения числа оборотов переключением пар полюсов

    Достоинства этого способа регулирования:
    — стабильные механические характеристики;
    — высокое значение КПД.
    К недостаткам относится:
    — дискретное (ступенчатое) регулирование числа оборотов;
    — большие габаритно-весовые показатели оборудования;
    — высокая стоимость моторов.
    Регулирование скорости вращения с помощью контакторов
    Применение в схеме подключения электродвигателей контакторов, позволяет выполнять функцию пуска, останова или реверсивной работы (возможность изменения направление вращения ротора).
    При реверсировании важно помнить, что изменять направление вращения следует только после полной остановки двигателя. В противном случае подшипники электродвигателя заклинивают, что приводит к выходу их из строя и короткому замыканию статорной обмотки.
    При этом возможно образование электрической дуги на коммутационных аппаратах. Часто наблюдаются серьезные неполадки технической части приводного механизма.

    Как увеличить частоту вращения асинхронного двигателя выше указанной в характеристика

    Как увеличить частоту вращения асинхронного двигателя выше указанной в характеристиках ?
    Как увеличить частоту вращения асинхронного двигателя выше указанной в характеристиках — что просто увеличить частоту с 50 герц до к примеру 100 ? В частности интересует этот двигатель:

    Если я правильно понимаю частота вращения асинхронного двигателя регулируется изменением частоты тока.

    Получается надо просто увеличить частоту до, к примеру, 100-150 герц. Вопрос как это проще сделать и не потребует ли это каких-либо других переделок — к примеру, замена того же конденсатора стартовой обмотки и т.д. Т.е. это реальный вариант или что-то очень сложное ? Если реальный, может есть готовые решения/наборы схем и т.д. по разумной цене (ведь есть же блоки плавного пуска для ламп и т.д.).

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    2SergeyE
    Проще сделать — купить преобразователь частоты ( частотный инвертор ). Это несложно, но стОит денег порядка неск. тыс. р, зависит в т.ч. и от мощности двигателя.
    Преобразователи частоты в формате DIY мне не попадались, схемы есть — но чтобы на основе этой схемы сделать инвертор — нужны знания, умения и опыт. Вы уверены, что у вас получится ?

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    SergeyE написал :
    Если реальный, может есть готовые решения/наборы схем и т.д. по разумной цене

    Не думаю, что есть решения. Тк в технике проще взять другой двигатель, чем городить огород.
    Увеличивать частоту асинхронника — кулибинское решение.

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    2iale
    я имел в виду готовый набор, в котором только надо следовать инструкции

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    Конечно, есть готовые решения- называются частотные преобразователи. Следуешь инструкции- подключаешь кабели и поехал.
    ABBшные ПЧ дают на выходе от 0 до 300Гц с сохранением момента двигателя.
    Вот насчет "разумной цены" (то есть купить на оторванные от семьи деньги) — вряд ли.
    Если мощность двигателя (3ф) измеряется десятками КВт, то стоимость сооответствующего ПЧ будет 2-3-5 тысяч долларей.

    Вопрос в другом: выдержат ли подшипники пятикратное увеличение частоты вращения?
    Сбалансирован ли достаточно ротор для таких частот?
    Есть ли сведения о собственной резонансной частоте колебания вала данного конкретного двигателя?
    А в остальном- проблем нет.

    Бывают даже ПЧ, где на входе однофазное напряжение (например, из розетки 220В), а на выходе- трехфазное.
    Извечная мечта советского человека- запустить в гараже трехфазный движок от розетки.

    Добавил: да, в случае применения ПЧ появляется новая фича: плавное регулирование скорости вращения во всем диапазоне- буквально от нуля до максимума.

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    2Burrdozel
    Но:
    1) у Сергея однофазный двигатель
    2) Дешевле наверное будет найти новый движок, чем ПЧ к старому => овчинка выделки не стоит.

    Burrdozel написал :
    да, в случае применения ПЧ появляется новая фича: плавное регулирование скорости вращения во всем диапазоне- буквально от нуля до максимума.

    И почему не делают инструменты на трёхфазных движках с асинхронниками? Стиралки делают (Миле, Аристон), а дрели — нет
    И тише работают и момент сохранять можно.

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    SergeyE написал :
    Как увеличить частоту вращения асинхронного двигателя выше указанной в характеристиках ?
    Как увеличить частоту вращения асинхронного двигателя выше указанной в характеристиках — что просто увеличить частоту с 50 герц до к примеру 100 ? В частности интересует этот двигатель:

    • Это элементарно — сам покупал такой недавно вместо сгоревшего- ремонт бессмысленен- дороже нового
    • ну Вами дорогой преобразователь АВВ , как у меня на работе, ни к чему, да еще трехфазный на киловатты- Вашему мотору на 280 Вт на 220 Вольт можно и дешевенький японский:

    Частотный преобразователь VFnC1S-2004PL 0,4 кВт — 4 895,00руб

    • Там программируешь контроллер (вносишь данные по току, напряжению, частоте двигателя, нагрузке, диапазону регулирования, времени и кратности срабатывания защиты)- и вперед!
    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    BV написал :
    И почему не делают инструменты на трёхфазных движках с асинхронниками? Стиралки делают (Миле, Аристон), а дрели — нет

    • делали — у меня такие есть — 3 фазы 36 Вольт 200 Гц.
    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    Valeryko написал :
    сам покупал такой недавно вместо сгоревшего- ремонт бессмысленен- дороже нового

    интересно, сколько такой движок стоит?

    Valeryko написал :
    Частотный преобразователь VFnC1S-2004PL 0,4 кВт — 4 895,00руб

    Может получиться так, что то, что хочет сделать Сергей из этого движка может стоить уже в готовом виде на уровне этой суммы.

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    А можно не в тему?
    Каким образом газобетон и пеноблоки могут быть "Похожими темами"?

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    BV написал :
    интересно, сколько такой движок стоит?

    преобразователь АВВ для 3-хфазного двигателя 1,5 кВт стоил моей фирме 280 евро

    BV написал :
    Может получиться так, что то, что хочет сделать Сергей из этого движка может стоить уже в готовом виде на уровне этой суммы.

    • У богатых свои причуды

    sergey_sav написал :
    А можно не в тему?
    Каким образом газобетон и пеноблоки могут быть "Похожими темами"?

    -когда я работал в одном из НИИ Госстроя СССР, это вообще одно научное направление было.

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    2sergey_sav А я предлагаю все темы с авторством SergeyE считать похожими

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    SergeyE написал :
    Как увеличить частоту вращения асинхронного двигателя выше указанной в характеристиках ?

    Вам уже тут отвечали, так что можно встречный вопрос. А где может пригодиться эта штука?

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    2Valeryko Я спрашивал цену двигателя от стиралки, который S-E хочет управлять.

    PS Наверное Сергей собирает неисправные стиралки и собирается делать из них циркулярные пилы.

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    Тогда проще заплатить токарю за шкивы нужного размера.

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    Valeryko написал :
    -когда я работал в одном из НИИ Госстроя СССР, это вообще одно научное направление было.

    Вы наверное не заметили. Я имел в виду темы внизу страницы.

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    sergey_sav написал :
    Вы наверное не заметили. Я имел в виду темы внизу страницы.

    Тогда как:
    "Как увеличить частоту вращения асинхронного двигателя выше указанной.." и ". газобетон и пеноблоки"

    • могут быть "Похожими темами"?

    BV написал :
    Я спрашивал цену двигателя от стиралки, который S-E хочет управлять.

    • меня-то зачем- он не мой.
    • Может Sergey Е он дорог, как память о дедушке, например..
    • а стоит он 800 рублей сейчас:
    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    SergeyE написал :
    Как увеличить частоту вращения асинхронного двигателя выше указанной в характеристиках. В частности интересует этот двигатель:

    Легко — надо просто перемотать двигатель, немножко по другому.

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    BV написал :
    И почему не делают инструменты на трёхфазных движках с асинхронниками? Стиралки делают (Миле, Аристон), а дрели — нет

    Всё не так плохо. Хотите такую? На конвеерах такого инструмента полно. У того же Fein есть в программе ВЧ инструмент.

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    2Alex___dr Я о "внутренней сущности" говорил.

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    короче не тот ценовой диапазон; будем ждать пока китайцы цены снизят — всего навсего кусок силикона (БУЭ-то по 35-50руб идут)

    двигатель работает, я просто думал — м. его можно модернизировать таким образом; буду довольствоваться 1350 оборотами, а параллельно искать двигатель с таким же креплением и шкивом, но большей мощности

    ___________________________________________________
    Вы мне лучше другое расскажите — как так получается, что в мясорубках бывают двигатели с номинальной мощностью в 300-400Вт, а пиковой 600-800Вт, а иногда попадаются экземпляры 130-1300 — за счет чего такие большие разбросы номинальной и пиковой мощностей . я думал, что у всех двигателей должно быть примерно одинаково — с такой мощностью он работает нормально, добавил к примеру 20% — с перегревов, а если 40% — сгорел

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    SergeyE написал :
    с таким же креплением и шкивом, но большей мощности

    мощности, или скорости? Для чего, всё-таки?
    Шкиф можно пересадить со старого.

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    А что не так? Трёхфазный ассинхронник — её внутренняя сущность.

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    Alex___dr написал :
    Трёхфазный ассинхронник — её внутренняя сущность.

    • схема управления + кнопка регулятор и всё это внутри корпуса. И питание от однофазного 220.
    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение
    • схема управления + кнопка регулятор и питание всего добра от однофазного 220.

    Добавте и будет Вам счастье.

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    SergeyE написал :
    короче не тот ценовой диапазон; будем ждать пока китайцы цены снизят — всего навсего кусок силикона (БУЭ-то по 35-50руб идут)

    Вы хоть ссылки-то читайте, а не только цены в них:

    "Частотные преобразователи TOSHIBA (Япония)
    Компания TOSHIBA является признанным лидером мирового полупроводникового приборостроения и производит широкий спектр электронной и электротехнической продукции высокого качества.

    В настоящее время маркетинговая стратегия фирмы позволяет делать потребителю бескомпромиссное ценовое предложение по частотным преобразователям: на 5-15 % ниже преобразователей отечественного и китайского производства и на 60-100 % ниже брэндовых преобразователей аналогичного уровня.

    При этом сохранена исключительная надежность (3 года гарантии) и все функциональные преимущества высокотехнологичных инверторов Тошиба"

    • так что я Вам еще дешевый предложил.

    SergeyE написал :
    двигатель работает, я просто думал — м. его можно модернизировать таким образом

    • из "запорожца" "Мерседес" сделать еще проще-были бы деньги.

    SergeyE написал :
    за счет чего такие большие разбросы номинальной и пиковой мощностей . я думал, что у всех двигателей должно быть примерно одинаково — с такой мощностью он работает нормально, добавил к примеру 20% — с перегревов, а если 40% — сгорел

    • То есть разнообразие конструкций, типоразмеров, принципов работы двигателей — это просто от нечего делать?
    • Простите, но разные двигатели для разных целей предназначены — одни — для пиковых нагрузок, друг — ие для длительных, а есть и "промежуточные варианты"..
    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    Alex___dr написал :
    Добавте это и будет Вам счастье.

    -1,5 киловаттный трехфазный мотор-генератор (инвертор) , преобразующий 380/50Гц в 42/200Гц — весил 80 кГ
    -так что "счастье" было относительное, хотя потом начали делать кооперативы и госпредприятия преобразователи на 200Гц электронные

    • но это быстро "завяло" — те же транзисторы к ним делала Армения, а импортные тогда стоили дороже такой БЕЗОПАСНОЙ дрели. или машинки для стрижки овец..
    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    Valeryko написал :
    То есть разнообразие конструкций, типоразмеров, принципов работы двигателей — это просто от нечего делать?

    Все-таки самые главные соображения- экономические. Применяются наиболее дешевые решения. И только когда уже крайне нужно, возникает всякая экзотика типа приводов постоянного тока- просто потому, что им легче управлять.
    С появлением ПЧ все изменилось. Революция в электроприводе произошла на наших глазах, за последние 10-15 лет. Сейчас можно самым простым асинхронником решить практически любую задачу.
    Уверен, что и экскаваторы уже делают (правда, сам не слышал- не в теме) на асинхронниках.

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    лучше и то и другое

    ок — надо попробовать разобрать какой-нибудь ненужный двигатель и помотреть где там что и что как можно переставлять

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    Burrdozel написал :
    С появлением ПЧ все изменилось. Революция в электроприводе произошла на наших глазах, за последние 10-15 лет. Сейчас можно самым простым асинхронником решить практически любую задачу.
    Уверен, что и экскаваторы уже делают (правда, сам не слышал- не в теме) на асинхронниках.

    • Вы абсолютно правы, преобразователи частоты существовали еще 30 лет назад.
    • но "революция" произошла относительно недавно
    • ТОЛЬКО из-за резкого снижения цен на силовую электронику и повышения ее надежности и одновременно бешеного подорожания меди и алюминия- т.е. электротехники..
    • Мы действительно заменили недавно привод постоянного тока на асинхронник 15 кВт с "отечественным" преобразователем Веспер — после подсчета затрат на ремонт привода постоянного тока .
    • и изучаем вопрос по замене двигателя постоянного тока 75 кВт на асинхронник с преобразователем
    • именно изучаем- пока это еще экономически нецелесообразно.
    • в данном конкретном случае технически обороты данного двигателя поднять можно, экономически — абсолютно бессмысленно
    • ПОЭТОМУ этого никто и не делает.
    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    Alex___dr написал :
    Добавте это и будет Вам счастье.

    SergeyE написал :
    надо попробовать разобрать какой-нибудь ненужный двигатель и помотреть где там что и что как можно переставлять

    шкив, а не ротор

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    Alex___dr написал :
    Добавте это и будет Вам счастье.

    FR-E520S-0,75K-EC из Вашей ссылки стоит 8392 руб

    • но автору темы хватит для его 280 Ваттного мотора и
      "Преобразователя частоты MITSUBISHI FR-S520SE/ -0.4K-EC
      0,4кВт; 2,5А; 220В "- "всего-то" 7645 руб
    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    Вообще то, как я заметил — речь шла об однофазном двигателе(конденсаторном). Я лично частотников для таких не встречал. Вернее встречал решения на магнитных усилителях для военной автоматики, но там и двигатели специального исполнения.
    Обычно большинство однофазных движков (асинхронных) позволяет довольно легко регулировать скорость в сторону снижения, за счет простейших регуляторов напряжения. Очень широко прменяется для регулировки вентиляторов кондиционеров.
    Коллекторные же двигатели имеют хорошие массо-габаритные показатели — но как правило не расчитаны на длительный режим работы с максимальной нагрузкой.
    Частотные преобразователи конечно в последние лет 10 сделали в своем развитии большой шаг вперед, а главное цена опустилась до приемлемого уровня. Но все равно по ряду характеристик еще уступают двигателям постоянного тока. Так что думаю в экскаваторах они появяться еще не скоро в массовом коликчестве.

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    pzotov написал :
    Обычно большинство однофазных движков (асинхронных) позволяет довольно легко регулировать скорость в сторону снижения

    • Только тема ветки:
      "Как увеличить частоту вращения асинхронного двигателя выше указанной в характеристика"
    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    2Valeryko
    Для однофазного — никак, простыми методами

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение
    • но автору темы хватит для его 280 Ваттного мотора и
      "Преобразователя частоты MITSUBISHI FR-S520SE/ -0.4K-EC
      0,4кВт; 2,5А; 220В "- "всего-то" 7645 руб

    На счёт автора темы, может быть, хотя я не уверен.
    А вот для питания 200Гц дрели, не подойдёт всего 120Гц.

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    Alex___dr написал :
    На счёт автора темы, может быть, хотя я не уверен.
    А вот для питания 200Гц дрели, не подойдёт всего 120Гц.

    • а — у Вас трехфазка из однофазки..
    • правда не факт, что этот преобразователь рассчитан на длительную работу при 42 Вольтах при входном 220.
    • Во всяком случае прямого подтверждения,что этот инвертор заменяет ПЧ211 или аналогичный инвертор я что-то не нашел.
    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение
    • правда не факт, что этот преобразователь рассчитан на длительную работу при 42 Вольтах при входном 220.

    А где в домашних/дачных условиях требуется работать дрелью длительно ?

    • Во всяком случае прямого подтверждения,что этот инвертор заменяет ПЧ211 или аналогичный инвертор я что-то не нашел.

    Если Вы поскажете где можно приобрести электромашинный преобразователь частоты с питанием от 1Ф 220В 50Гц и с выходом 3Ф 42В 200Гц буду крайне благодарен! Все известние мне преобразователи питаются от 3Ф 380В

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    Alex___dr написал :
    Если Вы поскажете где можно приобрести электромашинный преобразователь частоты с питанием от 1Ф 220В 50Гц и с выходом 3Ф 42В 200Гц буду крайне благодарен! Все известние мне преобразователи питаются от 3Ф 380В

    Кстате обыкновенный автомобильный генератор выдает 3-фазный синусоидальный ток, если диодный мост отбросить, ну напряжение конечно ниже чем 48в, но его можно поднять трехфазным трансом 12/220 в, или тремя однофазными трансформаторами. Частота зависит от оборотов генератора, и как раз колеблится в пределе 200 гц при прибл 2000 об.мин.

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    2Alex___dr

    Вот такие например — есть как на 3 так и на 1 фазу.

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    на кухне стоит вытяжной вентилятор на 3 ф через кондинцатор.если добавить мкф я увеличу обороты?

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    сергей2012 написал:
    на кухне стоит вытяжной вентилятор на 3 ф через кондинцатор.если добавить мкф я увеличу обороты?

    Любая задача имеет физический смысл. Вам не хватает объёма прогоняемого воздуха для вытяжки? Любая вытяжка рассчитана адекватно в соответствии вводными параметрами. М.б. с самим имеющимся каналом проблемы?

    Проектирование и сборка электрощитов.
    Разработка монтажных схем для самостоятельной сборки щитов.
    Библиотека автоматики для Visio.

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    MaSeVi , откуда в стандартной вытяжке 3х фазный мотор?

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    BV написал:
    откуда в стандартной вытяжке 3х фазный мотор?

    А шут его знает — не обратил на это внимание
    Кстати, а почему стандартной? Мне вот сейчас тоже предложили заняться вытяжкой на высокотемпературном пр-ве. Но. не хочу.

    Проектирование и сборка электрощитов.
    Разработка монтажных схем для самостоятельной сборки щитов.
    Библиотека автоматики для Visio.

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    название емкости в такой транскрипции я еще ни разу не встречал

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    BV написал:
    название емкости в такой транскрипции

    Я сперва прочитал "кондиционер", но я сейчас подослеп — мне можно!))).

    Проектирование и сборка электрощитов.
    Разработка монтажных схем для самостоятельной сборки щитов.
    Библиотека автоматики для Visio.

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    BV написал:
    название емкости в такой транскрипции я еще ни разу не встречал

    BV ,
    Да это гравицапщик — пришел .

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    сергей2012 написал:
    если добавить мкф я увеличу обороты?

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    сергей2012 написал:
    на кухне стоит вытяжной вентилятор на 3 ф

    И чего Вы решили, что вентилятор 3-х фазный? Потому, что с конденсатором?

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    Простое повышение частоты одновременно с повышением оборотов ведёт к уменьшению крутящего момента. То есть после какого-то значения ротор остановится из-за невозможности преодолеть трение

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    Сан-Саныч написал:
    после какого-то значения ротор остановится из-за невозможности преодолеть трение

    И Вы с таким сталкивались? Я, как-то, из любопытства заказал частоту 600 (в 12 раз больше номинала). Двигатель проработал часа 2, потом я его отключил. А на 100-120Гц у меня штук 10 двигателей работают уже много лет. Большинство 5 дней в неделю по 10 час. Пока проблем не было.

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    igor1 написал:
    Я, как-то, из любопытства заказал частоту 600 (в 12 раз больше номинала). Двигатель проработал часа 2, потом я его отключил.

    Как то с трудом верится. Если движок на 1500 оборотов, то получается что он работал два часа на 18 000. Да и магнитопровод движка на такую частоту не рассчитан.

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    Сан-Саныч написал:
    после какого-то значения ротор остановится из-за невозможности преодолеть трение

    И Вы с таким сталкивались? Я, как-то, из любопытства заказал частоту 600 (в 12 раз больше номинала). Двигатель проработал часа 2, потом я его отключил. А на 100-120Гц у меня штук 10 двигателей работают уже много лет. Большинство 5 дней в неделю по 10 час. Пока проблем не было.

    igor1 , нет. Лично я не разгонял до больших оборотов. Частотник не позволил. То о чем я описал написано в американских сименсовских мануалах.
    Речь не про перегрев идет а про крутящий момент. Насколько я понимаю , соотношение Вольт/частота чем больше тем больше крутящий момент. То есть с возрастанием частоты и сохранением напряжения, усилие на валу уменьшается. Поэтому частотники стартуют с низкой частоты чтоб например конвейр сдвинуть

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    igor1 написал:
    Я, как-то, из любопытства заказал частоту 600 (в 12 раз больше номинала). Двигатель проработал часа 2, потом я его отключил.

    Как то с трудом верится. Если движок на 1500 оборотов, то получается что он работал два часа на 18 000. Да и магнитопровод движка на такую частоту не рассчитан.

    Alekss , там необязательно было 18000 оборотов. Может был такой коэфф скольжения у этого мотора что и до 2-3 тыс не дошло.
    К тому же не сказано сколько было полюсов у двигателя

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    Сан-Саныч написал:
    К тому же не сказано сколько было полюсов у двигателя

    2900-2970 об/мин — два полюса
    1430—1470 об/мин — четыре полюса

    • Просмотр профиля
    • Личное сообщение

    Сан-Саныч написал:
    К тому же не сказано сколько было полюсов у двигателя

    К-во полюсов — не помню, впрочем, думаю, и не смотрел. Скорее всего — 4 (насколько помню, на станке двигатели на 1500об). Впрочем, возможно, и 6. Подключал не потому, что было нужно, а из любопытства: будет ли работать вообще. Естественно, 600 дал не сразу, сначала 200, потом 400. Разумеется, нагрузку нужно снижать, либо брать более мощный двигатель.

    Сан-Саныч написал:
    То о чем я описал написано в американских сименсовских мануалах.

    Думаю, в русских написано то же самое. И это правильно. Я не собираюсь с этим спорить, однако, просто хотел сказать, что, во всяком случае в двигателях не большой мощности (думаю, киловатт до 10) предельные параметры ведут себя проще. Основная мощность двигателей, с которыми я работал, это 0,12 — 5кВт. Иногда 10 — 50, но это уж почти экзотика, да и экспериментов с такими не проводил: либо они уже стояли на каких-то установках (скажем, компрессорах), либо ставил сам, но без необходимости/возможности эксперимента. Такое было, когда менял ДПТ на асинхронник.
    Кстати, в тех же мануалах, сказано, что меньше 10Гц двигатель нормально крутиться не будет. У меня есть штук 5 движков 0,37кВт, 1500об. которые работают в диапазоне 3 — 5 Гц. И уже много лет.

    Читать:
    Как проверить poe мультиметром

Похожие публикации