Inductie Motor Koppelsnelheid Kenmerken:
Van de vergelijking. 1.27 kan worden waargenomen dat het maximale koppel onafhankelijk is van de rotorweerstand. De verschuiving waarin het maximale koppel optreedt, verandert echter met de rotorweerstand.
Wanneer de rotorweerstand toeneemt, is het glijden voor het maximale koppel ook maximaal koppel en neemt het stabiele werkbereik van de motor toe. De typische kenmerken van de snelheid van het koppel van het inductiemotor voor verschillende rotorweerstandswaarden worden weergegeven in figuur 1.22.
Uit de figuur merken we op dat het startkoppel kan worden verhoogd door de weerstand tegen de rotor te vergroten. Het maximale koppel treedt op bij Start -UP als de rotorweerstand wordt verhoogd tot een waarde.
Als de impedantie van de stator wordt verwaarloosd, moet de rotorweerstand worden verhoogd tot een waarde die gelijk is aan de reactantie van de rotorlekken. Als de rotorweerstand voorbij deze waarde toeneemt, neemt het startkoppel af.
Het faalkoppel treedt op in dia’s groter dan één (in het remgebied). De startstroom neemt af en de startvermogenfactor is beter voor verhoogde waarden van rotorweerstand.
De volledige -lading verschuiving verandert, waardoor snelheidsregeling in een beperkt bereik wordt vergemakkelijkt wanneer de rotorweerstand wordt gevarieerd. De efficiëntie wordt echter gewijzigd in hoge rotorweerstanden als gevolg van een toename van verliezen. De verwarming van de rotor is aanwezig in een intrinsiek hoge weerstandsrotor.
Kortom, de startprestaties van de motor zijn verbeterd met grote rotorweerstanden terwijl de raceprestaties worden gewijzigd.
Om de voordelen van een hoge weerstand tegen de rotor bij Start -UP te verkrijgen, is extra weerstand verbonden in het rotorcircuit van de inductiemotor van de bestuurder van de wond en langzaam gesneden terwijl de rotor versnelt. Bij nominale snelheid werkt de motor op zijn natuurlijke kenmerk. Verbindingen worden weergegeven in figuur 1.23 (b).
De verbinding van extra weerstand is echter niet mogelijk in eekhoornkooi -motoren. Constructies van speciale rotoren, zoals dubbele kooi -rotoren en diepe balk, worden gebruikt.
Bij Start -Up, vanwege de hoge rotorfrequentie, verdeelt de stroom in de externe kooi van een dubbele kooi -rutor of in het bovenste deel van de balk in het geval van een diepe balkrotor. Het effect van hoge weerstand wordt aldus bereikt.
Naarmate de motor versnelt, neemt de rotorfrequentie af en wordt de stroom verdeeld in de twee kooien van de dubbele kooi -rotor of in de volledige balk in de rotor van de diepe balk. De effectieve weerstand is klein en de raceprestaties zijn verbeterd. De typische koppelsnelheidscurves worden weergegeven in figuur 1.23.
Effect van spanningsvariatie in de inductiemotor:
De belangrijkste snelheidskenmerken van een inductiemotor kan worden gewijzigd door het effect van de spanningsvariatie in de inductiemotor. De typische kenmerken van de snelheid van het koppel van het inductiemotor wanneer deze worden voorzien van variabele spanning bij de nominale frequentie worden gegeven in figuur 1.24 (a).
Ze zijn gebaseerd op het feit dat het koppel van de inductiemotor (met een gegeven dia) varieert als het kwadraat van de spanning. De verschuiving voor het maximale koppel is onafhankelijk van de spanning. Het volledige laadkoppel treedt op bij verschillende verschuivingen wanneer de spanning wordt gevarieerd.
Dit maakt snelheidsregeling van de inductiemotoren haalbaar op een beperkt bereik door variatie in voedingsspanning. Het motorkoppelcapaciteit neemt echter af bij lage spanning, vanwege de vermindering van de luchtruimtestroom. De vermogensfactor neemt af.
De motor trekt zware stromingen aan om een koppel met een laag spanning te ontwikkelen. De stroom aangetrokken tot verschillende spanningen wordt geïllustreerd in figuur 1.24 (a), evenals het koppel ontwikkeld bij een nominale stroom op verschillende spanningen.
Figuur 1.24 (b) toont de voordelen van hoge weerstand in de rotor wanneer de uitgeoefende spanning wordt gevarieerd om de snelheidssnelheidskarakteristiek te wijzigen.
Naast het verhogen van het snelheidsregelbereik, kan de stroom getrokken door de motor met lage spanning worden beperkt door een geschikte keuze voor rotorweerstand.
Paal veranderen in de inductiemotor:
De snelheidssnelheidscurve van een inductiemotor kan worden aangepast door een opnieuw verbonden versterking om verschillende polensets te geven. Wanneer het aantal poolverandering in de inductiemotor, geldt hetzelfde voor snelheid.
Het type verbinding bepaalt de belasting die is geautoriseerd naar een constant koppel of een constant vermogen. Deze methode voor verandering van post in de inductiemotor is geschikt voor eekhoornkooi -motoren omdat hun rotoren een bepaald aantal polen kunnen aannemen. Geen herverbinding van de rotorwikkeling is vereist.
Als daarentegen een schuifrotor wordt gebruikt, moet deze opnieuw worden verbonden met verschillende sets polen. De resulterende postwikkeling wordt gebruikt voor herverbinding. De spoelstap verandert effectief bij verschillende snelheden.
Elke fase heeft een wikkeling verdeeld in helften. Deze zijn in serie of parallel verbonden om het aantal polen effectief te wijzigen. De mogelijke combinaties worden weergegeven in figuur 1.25.
Constant vermogensfunctioneren wordt geleverd door de serie-Delta-verbinding voor hoge snelheden en de parallelle ster voor lage snelheden. Bij hoge snelheden wordt een zwak koppel ontwikkeld zodat de kracht constant is. De spanning per helft is V / 2 in de hoge snelheidsverbinding en V / √3 bij lage snelheid.
Parallelle verbindingen en serieserie voor hoge snelheden voor hoge en lage snelheden
Inductiemotor Glijdende stroomherstel:
De aanpassing van het kenmerk van snelheidslijnen met behulp van een variabele rotorweerstand presenteert het belangrijkste nadeel van slechte efficiëntie, waardoor het niet winstgevend is. Bediening op lage snelheid is niet mogelijk vanwege oververhitting van de rotor.
Deze lage snelheden kunnen zeer effectief worden gemaakt met een redelijke efficiëntie met behulp van uitgestrekte energieherstelpatronen. Het glijdende vermogen dat wordt verspild in de externe weerstand in het rotorcircuit wordt teruggestuurd naar de sector van deze diagrammen.
Conventionele methoden voor het herstel van glijdende vermogen gebruiken roterende machines, zoals roterende converters, alternatoren, DC -machines, enz. In het rotorcircuit om vermogen om te zetten in de vermogensfrequentie in vermogen naar lijnfrequentie. Bepaalde typische conventionele patronen, Scherbius en Kramer -controles genaamd, worden weergegeven in figuur 1.26.
Wanneer deze methoden worden gebruikt, moet de motor / No werken om zowel constante koppel als constante stroomlasten te trainen. Deze worden in figuur 1.27 (a) en (b) in principe geïllustreerd. In de figuur.
1.27 (a) Het vermogen van de rotor bij de schuiffrequentie wordt omgezet in lijnfrequentie door middel van een schuifomzetter. Als de glijdende vermogensconverter de stroomstroom in beide richtingen mogelijk maakt, kan de motor worden gebruikt, zowel met sub- als super synchrone snelheden.
Dit schema wordt gebruikt om constante koppelbelastingen te veroorzaken. In sub-synchrone werking wordt het glijdende vermogen omgezet in lijnfrequentie en aan de sector geleverd. In supersynchrone werking wordt het vermogen op de lijnfrequentie omgezet in schuifvermogen en aan de motor geleverd.
Een belangrijk kenmerk van deze modificatie is dat het ontwikkelde koppel evenredig is met de rotorstroom onder de hypothese van een constante stroom in de motor. De snelheidskoppelcurves voor dit diagram worden weergegeven in figuur 1.28 (a).
De gewenste modificatie van de koppelsnelheidscurves getoond in figuur 1.28 (a) wordt verkregen door de schuifvermogensconverter te regelen om overeen te komen met de motorspanning naar een gegeven verschuiving. De converterbesturing wordt weergegeven door de parameter A.
De toename van een toename van de spanning aan de rotorzijde van de glijdende vermogensomvormer veroorzaakt een snelheidsdaling. In mei is het vastgesteld voor vacuümomstandigheden, gefixeerd op een lege waarde, de motor heeft een kenmerk van de snelheidsnelheid.
A kan bijvoorbeeld de schiethoek van de converter aan de lijnzijde zijn in het geval van statische glijdende krachtschema’s.
Het geïllustreerde diagram in figuur 1.27 (b) gebruikt het schuifvermogen om een hulpmachine aan te drijven. In dit geval wordt de schuifvermogensomvormer gekoppeld aan de rotor van de inductiemotor en trekt het vermogen. Ook hier zijn sub- en super synchrone snelheden mogelijk.
Bij sub-synchrone werking zet de hulpmachine het schuifvermogen om in mechanisch vermogen. In supersynchrone werking wordt extra vermogen gevoed met rotorwikkelingen door de glijdende converter van de hulpmachine. De verbinding handhaaft constant vermogen.
De kenmerken van de inductiemotor koppelsnelheid worden weergegeven in figuur 1.28 (b). Ook hier is A een parameter van de gekozen schuifconverter om snelheidsregeling te veroorzaken zoals hierboven beschreven, wanneer deze op een bepaalde manier wordt gevarieerd. Het glijdende vermogen wordt beheerd door de hoofdmotoras. Het koppel neemt af met een toename van de snelheid.
Met de beschikbaarheid van thyristor-stroomomzetters worden statische convertercascades (gelijkrichter-omvormer) gebruikt in inductiemotoren rotorcircuits om de modificaties die hierboven zijn geworden aan het kenmerk van het koppelsnelheid te verkrijgen. De diagrammen zijn weergegeven in figuur 1.29 (a).
Het glijdende vermogen wordt verholpen en geleverd aan de gemeenschappelijke lijnomvormer die stroom naar de sector voedt. De snelheidscurves verkregen door de variatie in de schiethoek van de omvormer worden weergegeven in figuur 1.29 (6). Een cycloconverteur kan ook worden gebruikt in het rotorcircuit.
Spanningsinjectie in het rotorcircuit:
Het kenmerk van het koppel van een inductiemotor kan worden gemodificeerd door een spanning in het rotorcircuit (wondrotor) van een inductiemotor te injecteren. De geïnjecteerde spanning moet op de slipfrequentie zijn.
Als de geïnjecteerde spanning tegen de spanning van de rotor is, neemt de effectieve rotorstroom af, die onmiddellijk het koppel beïnvloedt. Het gereduceerde paar kan de lading niet besturen.
De rotorsnelheid neemt af tot een waarde die voldoende geïnduceerde rotorspanning zorgt en daarom een rotorstroom om de belasting te veroorzaken. Als aan de andere kant de geïnjecteerde spanning helpt bij de spanning van de rotor, leidt deze tot een toename van de rotorstroom.
De toename van het ontwikkelde koppel versnelt de rotor met een snelheid waarmee een voldoende rotorstroom stroomt om de belasting te veroorzaken. De snelheidskoppelcurves voor beide gevallen worden weergegeven in figuur 1.30.
Ter vergelijking wordt ook de koppelsnelheidscurve van een korte rotor in circuit met nul geïnjecteerde spanning aangegeven. Volgens cijfers kan worden afgeleid dat het mogelijk is om het motorkoppelcapaciteit te wijzigen door de geïnjecteerde spanning te wijzigen.
Wanneer de geïnjecteerde spanning zich verzet tegen het koppelcapaciteit van de rotorstroom neemt af, terwijl deze toeneemt wanneer de geïnjecteerde spanning de rotorspanning vergemakkelijkt.
Variatie in de vermogensfrequentie:
De snelheid van een synchroon magnetisch veld is afhankelijk van de vermogensfrequentie. Bijgevolg kan de synchrone snelheid en daarom de snelheid van de rotor worden gevarieerd door de stroomfrequentie te variëren.
Om verzadiging te voorkomen als gevolg van een toename van de lage frequentiestroom, is de spanning die op de motor wordt toegepast ook gevarieerd zodat de stroom bij alle frequenties constant blijft bij zijn nominale waarde.
Om dit te bereiken, is een eenvoudige methode om zowel de spanning als de frequentie te variëren, zodat V / F constant is. De koppelsnelheidcurves met V / F -constante worden weergegeven in figuur 1.31.
Er is een lage frequentie koppeluitputting. De motor heeft een verminderde koppelcapaciteit en overbelastingscapaciteit. Dit komt door het dominante effect van de weerstand van de stator tegen lage frequenties.
De daling van de weerstand wordt aanzienlijk in vergelijking met de toegepaste spanning. Dit veroorzaakt stroomuitputting, waarvan de consistentie niet bij lage frequentie kan worden gehandhaafd. Het echtpaar ontwikkeld met V / F -constante is
Om hetzelfde paar en dezelfde overbelastingscapaciteit op alle frequenties te hebben, is het noodzakelijk om de val van de stator (weerstand) te compenseren om E / F constant te houden. V / F is niet langer constant omdat het toeneemt naarmate de frequentie afneemt. Het in dit geval ontwikkelde echtpaar wordt gegeven door
Of
L ′ 2σ is de inductantie van rotorlekken.
De koppelsnelheidcurves voor E / F -constante worden weergegeven in figuur 1.31 (b).
Met V / F (constante) regeling neemt het startkoppel toe met een afname van de frequentie, tot een bepaalde waarde. Onder deze frequentiewaarde neemt het startkoppel af. Dit effect wordt beschouwd als vergelijkbaar met dat uitgevoerd door de reactantie van rotorlekken te wijzigen.
Naarmate de frequentie afneemt, lekt de reactantie van rotor. Naarmate de frequentie afneemt, neemt de reactantie van de rotorlekken af. Inderdaad, een toename van rotor, weerstand in vergelijking met de reactantie van lekken vindt plaats.
Bijgevolg neemt het startkoppel tot een bepaalde frequentie toe, waarbij de reactantie van rotorlekken gelijk is aan de weerstand tegen de rotor.
Als de frequentie wordt verlaagd, neemt het startkoppel af. De variatie van het startkoppel met de frequentie wordt geïllustreerd in figuur 1.31 (c). Met constante E / F -controle neemt het startkoppel echter toe naarmate de frequentie afneemt tot een waarde die wordt bepaald door de parameters.
Als de frequentie nog steeds afnam, neemt het startkoppel af. Versnelling kan worden verkregen uit een constant koppel en een versterkingsstroom door de frequentie van de stator van een lage waarde te variëren door de E / F -constante te houden.
De kenmerken van de inductiemotor koppelsnelheid worden verkregen door de voedingsfrequentie te verhogen buiten de nominale waarde. De motorstroom neemt af omdat de spanning niet buiten de nominale waarde kan worden verhoogd. De motor werkt in de stroom van de stroom.
De koppelsnelheidscurves zijn parallel aan elkaar bij alle frequenties, ze strekken zich uit tot het tweede kwadrant, waaruit blijkt dat regeneratie mogelijk is.
De motorstart kan eenvoudig worden bereikt met behulp van een variabele spanning, een variabele frequentievoeding. Dit vermindert de startstroom, waardoor een paar redelijk goed wordt versneld tot een goede vermogensfactor, zelfs met kooamotoren met lage weerstand.
Regeling van inductiemotorsnelheid:
Een inductiemotor met drie fasen is in wezen een constante snelheidsmotor. Het is niet mogelijk om een gladde snelheidsregeling van de motor op een breed bereik te verkrijgen, indien voorzien van een conventionele constante spanning met drie fasen, van constante frequentietoevoer.
Thyristor -stroomomzetters hebben de variabele frequentie en de variabele spanningsbenodigdheden mogelijk gemaakt. Deze worden gebruikt om een soepele snelheidsregeling van inductiemotoren op een breed bereik te verkrijgen.
De methoden voor het wijzigen van de kenmerken van de snelheid van het koppel van de besproken inductiemotor zijn ook min of meer de besturingsmethoden. Thyristor -stroomomzetters worden op grote schaal gebruikt om de methoden voor snelheidsregeling over te nemen, bijvoorbeeld
Een helikopter om de rotorweerstand te regelen, de AC -spanningsregelaar om de voedingsspanning, statische convertercascades te variëren voor het herstel van de glijdende energie, enz.