регулирование скорости асинхронного двигателя без чп, альтернатива частотнику Опции

[dkg10]

Не занимайтесь ерундой. Гугл в помощь и выйдете на демонстрационные наборы от фирм, так или иначе касающихся данной тематики. Материалов просто масса. Это и микрочип, и атмел и силабс и текзас и много еще чего.

Просто был опыт использования качестве регулятора скорости асинхронных двигателей регятора мощности, работающего по принципу Брезенхема. Испытания проводил для вентилятоа и водяного насоса. Работает нормально. Зачем, тогда напрягаться и использовать чп?

Просто был опыт использования качестве регулятора скорости асинхронных двигателей регятора мощности, работающего по принципу Брезенхема. Испытания проводил для вентилятоа и водяного насоса. Работает нормально. Зачем, тогда напрягаться и использовать чп?

Не занимайтесь ерундой. Гугл в помощь и выйдете на демонстрационные наборы от фирм, так или иначе касающихся данной тематики. Материалов просто масса. Это и микрочип, и атмел и силабс и текзас и много еще чего.

Испытавал схему для регулирования скорости работы асинхронного электродвигателя (и, соответственно , производительности приводимого им в движение агрегата). Принцип действия этой схемы подобен регулятору мощности, который работает на основе алгоритма Брезенхема (для того, чтобы избежать, перерывов в подаче напряжения и, следовательно, рывков привода В процессе работы). Испытания были проведены для вентилятора и циркуляционного водяного насоса. Ратает нормально. Возникает вопрос: так ли важно применение в подобных случаях чп, если есть более простые и дешёвые решения? Даже и с точки зрения чп имеем снижение частоты питания при одновременном изменении действующего значения питающего напряжения.

[=AK=]

Испытавал схему для регулирования скорости работы асинхронного электродвигателя (и, соответственно , производительности приводимого им в движение агрегата). Принцип действия этой схемы подобен регулятору мощности, который работает на основе алгоритма Брезенхема (для того, чтобы избежать, перерывов в подаче напряжения и, следовательно, рывков привода В процессе работы). Испытания были проведены для вентилятора и циркуляционного водяного насоса. Ратает нормально.

"Не верю!" (с) Поскольку тоже испытывал подобный "регулятор". Очень плохо работает, просто безобразно. При попытке снизить обороты в двигателе начинаются "удары". Во время паузы фаза вращающегося магнитного поля ротора перестает быть согласованным с фазой поля статора. После паузы, когда на обмотки вновь подается напряжения, эти поля могут оказаться даже в противофазе, тогда возникает мощный удар.

Единственное что я придумал - во время паузы надо следить за наведенной эдс в обмотках статора, а напряжение вновь подавать только в тот момент, когда фазы совпадают. Вот тогда ударов не будет.

[dkg10]

"Не верю!" (с) Поскольку тоже испытывал подобный "регулятор". Очень плохо работает, просто безобразно. При попытке снизить обороты в двигателе начинаются "удары". Во время паузы фаза вращающегося магнитного поля ротора перестает быть согласованным с фазой поля статора. После паузы, когда на обмотки вновь подается напряжения, эти поля могут оказаться даже в противофазе, тогда возникает мощный удар.

Единственное что я придумал - во время паузы надо следить за наведенной эдс в обмотках статора, а напряжение вновь подавать только в тот момент, когда фазы совпадают. Вот тогда ударов не будет.

При своих экспериментах никаких ударов не обнаруживал. Нагрев обмоток статора (на ощупь) - в норме. Видимо асинхронник с раскрученуным ротором описывается иной моделью, в то время как этот двигатель с неподвижным ротором
подобен трансформатору с закороченной вторичной обмоткой, что и вызывает бросок тока в 5 раз в момент включения. Да также ещё раз напомню, что симисторы коммутируютя при переходе напряжения чере0. Вероятно это не только способствует плавности при коммутации, но и существенным образом уменьшает высокочастотные гармоники питающего напряжения, которые И приводят к избыточному нагреву двигателя.

Сообщение отредактировал dkg10 - Feb 9 2014, 01:24

[=AK=]

При своих экспериментах никаких ударов не обнаруживал. Нагрев обмоток статора (на ощупь) - в норме.

Единственное, что приходит в голову - что вы работали с каким-то двигателем, имеющим исключительно мягкую характеристику и мизерный момент на валу. Я же работал с обычным трехфазным мотором.

Видимо асинхронник с раскрученуным ротором описывается иной моделью

А какая еще есть модель? Я не в курсе. По-моему, со времен Доливо-Добровольского модель одна: вращающееся магнитное поле статора, скольжение, слегка отстающее от статора вращающееся магнитное поле ротора. Большой ток при стоячем роторе, а при противовазе полей ротора и статора - ударное торможение.

что симисторы коммутируютя при переходе напряжения чере0.

Ага, именно так. Только это мало на что влияет. Особенно если учесть, что мотор по природе своей - "токовый" прибор, магнитные поля задаются токами в обмотках, а не напряжениями на них.

[dkg10]

Единственное, что приходит в голову - что вы работали с каким-то двигателем, имеющим исключительно мягкую характеристику и мизерный момент на валу. Я же работал с обычным трехфазным мотором.

Насос роторный наружного исполнения для перекачки воды из одного бака в соседний

А какая еще есть модель? Я не в курсе. По-моему, со времен Доливо-Добровольского модель одна: вращающееся магнитное поле статора, скольжение, слегка отстающее от статора вращающееся магнитное поле ротора. Большой ток при стоячем роторе, а при противовазе полей ротора и статора - ударное торможение.

Много воды утекло со времён Доливо-Добровольского. Другие подходы тоже требуют теоретической проработки.

Ага, именно так. Только это мало на что влияет. Особенно если учесть, что мотор по природе своей - "токовый" прибор, магнитные поля задаются токами в обмотках, а не напряжениями на них.

Ток без напряжения не существует, не так ли?

[=AK=]

Ток без напряжения не существует, не так ли?

Ну почему же, в сверхпроводниках прекрасно существует ток без напряжения. А в данном контексте, поясняю подробнее: в работающем моторе фазы напряжения и тока сильно не совпадают, поэтому постоянное педалирование на "тиристорах, открывающихся в момент перехода сетевого напряжения через ноль" не имеет большого смысла.

[dkg10]

Ну почему же, в сверхпроводниках прекрасно существует ток без напряжения. А в данном контексте, поясняю подробнее: в работающем моторе фазы напряжения и тока сильно не совпадают, поэтому постоянное педалирование на "тиристорах, открывающихся в момент перехода сетевого напряжения через ноль" не имеет большого смысла.

Да, но этот сдвиг не является постоянным и зависит от нагрузки на валу. Так, например, для трансформатора, при
номинальной нагрузке, подключенной ко вторичной обмотке, для сети этот трансформатор становится эквивалентом активного сопротивления



Сообщение отредактировал dkg10 - Feb 9 2014, 11:32

[=AK=]

этот сдвиг не является постоянным и зависит от нагрузки на валу.

И вследствие этого рассуждения о напряжениях имеют еще меньше смысла.

[dkg10]

И вследствие этого рассуждения о напряжениях имеют еще меньше смысла.

Ладно попробую без излишнего теоритизирования. Представим, что измеряем ток фазы асинхронника клещами. При включении двигателя с неподвижным ротором будем наблюдать значительный ток, превышающий номинальный в несколько раз до тех пор пока двигатель не раскрутится. Напротив, когда отключим раскрученный двигатель и , не ожидая его остановки вновь подадим питающее наряжение , напр с пор. пускателя, автомата и т.п. - будем наблюдать бросок тока гораздо меньшей величины. Отсюда вывод - двигатель можно питать прерывестым напряжением, перерывы которого стараемся делать как можно меньшими, напр. Не более периода . это достигается применением алгоритма Брезенхема при работе симисторного коммутатора. Включение этого коммутатора в моменты перехода через 0 целесообразно по двум причинам : 1. Включение симистора в этот момент происходит при минимальном токе через управляющий электрод и, следовательно , наименее аварийно для симистора и 2. В данном режиме на выходе коммутатора имеем полные периоды переменного напряжения питания с минимумом паразитных вч составляющих ( симистор выключается по окончании текущего полупериода питающего напряжения, автоматически, приложением обратного напряжения при отсутствии управляющего сигнала). Учитываем, что ток удержания у твердотельного реле (включает симистор по аноду) - где-то в пределах 1ма , так что индуктивность нагрузки на режим включения можно считать незначительным.

[Herz]

Отсюда вывод - двигатель можно питать прерывестым напряжением, перерывы которого стараемся делать как можно меньшими, напр. Не более периода . это достигается применением алгоритма Брезенхема при работе симисторного коммутатора.

Алгоритм звучит солидно, но вывод сделан совершенно неверный. То, что "клещами" Вы не увидите броска тока в момент коммутации, ещё не значит, что его там нет. "Клещи" для этого совсем не подходящий инструмент. А если такую коммутацию делать ещё и каждый период, то получится сплошная аварийная ситуация. И я не видел ни одного асинхронного двигателя, управляемого подобным образом...

[dkg10]

Алгоритм звучит солидно, но вывод сделан совершенно неверный. То, что "клещами" Вы не увидите броска тока в момент коммутации, ещё не значит, что его там нет. "Клещи" для этого совсем не подходящий инструмент. А если такую коммутацию делать ещё и каждый период, то получится сплошная аварийная ситуация. И я не видел ни одного асинхронного двигателя, управляемого подобным образом...

Здесь просто я обращаю внимание, что убирая равномерно периоды питающего трехфазного напряжения мы не только уменьшаем его значение, но и меняем частоту питающего напряжения. Т.Е. Кроме основной "родной" частоты (50Гц) двигаетеля появляется низкочастотная составляющая. Например, если убираем каждый второй период трехфазного напряжения будем иметь, кроме 50Гц , также составляющую 25 Гц, а это означает не что иное, как изменение частоты питания и следовательно частоты вращения двигателя и производительности, например, насоса, причем этот режим работы не является аварийным и не приводит к каким либо перегрузкам, рассеянию избыточной мощности и т.п.

Сообщение отредактировал dkg10 - Feb 17 2014, 03:45

[AlexandrY]

Здесь просто я обращаю внимание, что убирая равномерно периоды питающего трехфазного напряжения мы не только уменьшаем его значение, но и меняем частоту питающего напряжения. Т.Е. Кроме основной "родной" частоты (50Гц) двигаетеля появляется низкочастотная составляющая. Например, если убираем каждый второй период трехфазного напряжения будем иметь, кроме 50Гц , также составляющую 25 Гц, а это означает не что иное, как изменение частоты питания и следовательно частоты вращения двигателя и производительности, например, насоса, причем этот режим работы не является аварийным и не приводит к каким либо перегрузкам, рассеянию избыточной мощности и т.п.

Тогда это будет циклоконвертер.
Начали их использовать еще 1930 году на железной дороге и в насосах на ТЭС когда выпрямители еще были ртутными.
Но даже тогда уже применяли фазовое управление.

[dkg10]

Тогда это будет циклоконвертер.
Начали их использовать еще 1930 году на железной дороге и в насосах на ТЭС когда выпрямители еще были ртутными.
Но даже тогда уже применяли фазовое управление.

Фазовое управление - нет категорически, иначе помехи полезут в сеть. Ртутные приборы - вчерашний день, сегодня имеем альтернативы на основе кремния. Наконец, данный метод, по-видимому, целесообразно реализовывать на микроконнтроллерной системе управления. В частности, упомянутый регулятор мощности с алгоритмом Брезенхема был реализован на базе микроконтроллера mega8 (на этот счет была публикация в журнале "Радио"). Подозреваю, что аналогично работают устройства плавного пуска, толька после стадии именно плавного пуска, там, для экономии энергии и пропускной мощности используемых симисторов последние шунтируют контактами пускателя.

Так вот при полной мощности в 4500 VA частоник потреблял всего 400 Var реактивной мощности и косинус фи был 0.996
А без частотника при той же нагрузке движок потреблял 4900 VA полной мощности и 3300 Var реактивной мощности, косинус фи 0.72


Т.е. управляя движком только семисторами как минимум переплачиваете за избыточную мощность подводящего оборудования и потери в проводах.
Так где дешевизна?

Странно, я подсчитал у меня получается реактивная мощность 1300VA при S=4900VA и cos фи=0,72
Да и эффективность надо сравнивать в комплексе. Например, сколько активной мощности уходит в частотнике на тепловые потери? Там ведь есть диодный мост трехфазный, IGBT сборки. На то и вентилятор ставят в обязательном порядке. Не спорю, иногда его отключают, если , например ЧП работает в пол нагрузки , "чтобы не шумел".
Что касается реактивной мощности, то насколько мне известно, даже заводы за нее в наше время
не платят, не говоря о частных прндпринемателях. Да и решают эту проблему чаще централизованно. Размещают корректор реактивной мощности прямо на подстанции и подключают батареи емкостей в зависимости от показатий вар-метров.

[AlexandrY]

Странно, я подсчитал у меня получается реактивная мощность 1300VA при S=4900VA и cos фи=0,72
Да и эффективность надо сравнивать в комплексе.

Неправильно значит считаете. Пересчитайте согласно формуле суммы квадратов мощностей, и не забывайте о том, что чистая синусоида в сети только в учебниках бывает.

Но это еще цветочки.
Если посмотреть, что твориться когда двигатель работает не против момента сопротивления, а в одном направлении с внешней силой,
например подъемник на спуске или насос качает в одном направлении с потоком, то окажется вообще плачевная ситуация.
косинус фи становиться меньше 0.19. Пространства для регулирования практически не остается. Реактивная энергия создает десятки лишних ампер гуляющих по сети.
Потери в проводах от одного такого движка составляют сотни ватт.

Кстати о тиристорах.
Они в таком регуляторе будут сильно дороже IGBT транзисторов в частотном преобразователе той же мощности.
Поскольку должны будут выдерживать миллисекундные токи под сотню ампер.
А у IGBT плавное нарастание тока, да еще с автоматическим отключением.