Jednofazowe silniki prądu przemiennego są powszechnym rodzajem urządzeń elektrycznych w różnych gałęziach przemysłu. Zdecydowana większość silników zasilanych głównym źródłem zasilania dla gospodarstw domowych lub przemysłu lekkiego jest jednofazowa. Jednym z kluczy jest wybór odpowiedniego rozmiaru silnika zgodnie z aplikacją. Większość zastosowań sterowania silnikiem wymaga regulacji prędkości jednofazowych silników indukcyjnych, ponieważ nie tylko zapewnia zmienną prędkość, ale także zmniejsza zużycie energii i słyszalny hałas. W artykule przedstawiona zostanie przede wszystkim odpowiednia wiedza na temat sterownika silnika jednofazowego.
Silniki jednofazowe są szeroko stosowane w domach, biurach, warsztatach fabrycznych itp., Ponieważ moc dostarczana do większości domów i biur jest jednofazowa. Ponadto silniki jednofazowe są niezawodne, tanie, proste w budowie i łatwe w utrzymaniu.
Większość jednofazowych silników indukcyjnych jest jednokierunkowa, co oznacza, że są one zaprojektowane do obracania się w jednym kierunku. Dodając dodatkowe uzwojenia, zewnętrzne przekaźniki i przełączniki lub dodając mechanizm przekładniowy, można zmienić kierunek obrotów. Korzystanie z systemu sterowania opartego na mikrokontrolerach może dodać zmiany prędkości do systemu. Oprócz opcji zmiany prędkości można również zmienić kierunek obrotów, w zależności od zastosowanego algorytmu sterowania silnikiem.
Zasada działania sterownika silnika jednofazowego
Zasada działania sterownika sterownika silnika jednofazowego opiera się na sekwencji operacji przełączania niektórych przełączników zasilania, czyli tyrystora. Sposób włączenia tyrystora umożliwia podłączenie obciążenia do zasilacza prądu przemiennego podczas części każdego półcyklu napięcia wejściowego. W związku z tym napięcie wyjściowe podąża za wejściową częścią napięcia AC obciążenia podłączonego do zasilacza. W ten sposób kontrolowane jest napięcie wyjściowe.
Sterownik silnika jednofazowego
Gdy stojan jednofazowego sterownika silnika jest zasilany przez zasilacz jednofazowy, generuje zmienny strumień magnetyczny w uzwojeniach stojana. Zgodnie z prawem indukcji elektromagnetycznej Faradaya, prąd przemienny przepływający przez uzwojenia stojana będzie indukować prąd w drążku wirnika (wirnika klatki wiewiórki). Ten indukowany prąd w wirniku wytwarza również zmienny strumień magnetyczny.
Nawet po ustawieniu dwóch naprzemiennych strumieni magnetycznych sterownika silnik nadal nie może się uruchomić. Jeśli jednak wirnik zostanie początkowo uruchomiony przez siłę zewnętrzną w dowolnym kierunku, silnik przyspieszy do prędkości i utrzyma prędkość znamionową. Takie zachowanie silników jednofazowych można wyjaśnić teorią rotacji dwupłączowej.
Rodzaje jednofazowych silników indukcyjnych
Jednofazowe silniki indukcyjne są szeroko stosowane w aplikacjach, w których dostępna jest tylko moc jednofazowa. Urządzenia te są produkowane w zakresie kilku kilowatów, aby spełnić wymagania różnych zastosowań, takich jak wentylatory sufitowe, miksery żywności, lodówki, odkurzacze, przenośne wiertarki elektryczne, suszarki do włosów itp. Różne typy jednofazowych silników indukcyjnych zostaną krótko omówione poniżej. Zgodnie z trybem rozruchu podstawowymi typami jednofazowych silników asynchronicznych są: silniki dwufazowe, silniki rozruchowe kondensatorów, silniki kondensatorowe z magnesami trwałymi i inne typy.
Silnik indukcyjny z dzieloną fazą jest jednym z szerzej stosowanych jednofazowych silników indukcyjnych. Główne elementy silnika dwufazowego obejmują uzwojenie główne, uzwojenie pomocnicze i przełącznik odśrodkowy. Jest to prosty układ, który ustanawia wirujące pole magnetyczne, zapewniając dwa uzwojenia na tym samym rdzeniu stojana. Uzwojenie pomocnicze lub uzwojenie początkowe ma rezystancję szeregową, więc jego impedancja zasadniczo staje się wysoką rezystancją. Jego metoda nawijania różni się od głównego uzwojenia, ale w porównaniu z głównym uzwojenie ma mniej zwojów i znacznie mniejszą średnicę.
Silniki indukcyjne uruchamiane kondensatorem są podobne do silników dwufazowych, ale kondensator jest połączony szeregowo z uzwojeniem pomocniczym. Jest to ulepszona wersja silnika dwufazowego. Ponieważ kondensator pochłania prąd wiodący, zastosowanie kondensatora zwiększa kąt fazowy między dwoma prądami (prądem głównym i prądem pomocniczym), zwiększając w ten sposób moment rozruchowy. Jest to główny powód stosowania kondensatorów w jednofazowych silnikach indukcyjnych.
Sterownik silnika jednofazowego
Silnik indukcyjny kondensatora z magnesem trwałym jest również nazywany silnikiem pracy kondensatora, w którym niski kondensator jest połączony szeregowo z uzwojeniem rozruchowym i nie jest usuwany z obwodu nawet w stanie pracy. Ze względu na takie rozmieszczenie nie jest wymagany przełącznik odśrodkowy. Kondensator może pracować w sposób ciągły. Kondensatory niskowartwicowe wytwarzają bardziej wiodące przesunięcie fazowe, ale całkowity prąd rozruchowy jest mniejszy. Dlatego moment rozruchowy wytwarzany przez te silniki będzie znacznie niższy niż moment rozruchowy silników uruchamianych z kondensatorów.
Artykuł wprowadza głównie zasadę działania sterownika silnika jednofazowego. Przeglądając pełny tekst, można zrozumieć, że zasada działania dowolnego regulatora napięcia opiera się na sekwencji przełączania niektórych przełączników mocy, czyli tyrystora. Sposób włączenia tyrystora umożliwia podłączenie obciążenia do zasilacza prądu przemiennego podczas części każdego półcyklu napięcia wejściowego.
