Frekvenční měniče: regulátory otáček pro asynchronní motory, jednofázové a třífázové

Asynchronní motory našly široké uplatnění v zemědělství v různých strojích, ventilačních systémech, čerpadlech: jak ukazuje praxe, ve všech domácích spotřebičích, kde je nutné regulovat rychlost otáčení. Frekvenční regulátor pro asynchronní motor se s těmito úkoly úspěšně vyrovná. Taková zařízení mají svá specifika a vzájemné rozdíly.

Funkce a možnosti nastavení

Před několika lety se k změně frekvence otáčení používaly relé a jednoduché spínače, s nimiž bylo možné nastartovat motor pouze bez pozvolného startu a zvýšit otáčky na maximum. To ale nebylo příliš pohodlné. Například ventilátor, který je v digestoři, pracoval na maximální otáčky a pokud digestoř nebyla potřeba, jednoduše se vypnul. Nyní je možné nastavit otáčky pomocí frekvenčního regulátoru a také Rychlost ventilátoru lze měnit v závislosti na potřebě.

S pomocí regulátorů je možné snížit negativní dopady, což prodlouží životnost motoru, a také výrazně ušetřit spotřebovanou elektřinu a snížit hluk, který se objevuje při maximálních otáčkách. To je u kuchyňských a koupelnových digestoří velmi ceněno.

Existuje několik typů regulace rychlosti asynchronní i kolektorový typ:

• Regulace dodáváním zvýšeného nebo sníženého napětí, která je založena na transformátorech a napájecím zdroji s regulací výstupního napětí.
• Přepnutím vinutí.
• Nastavení proudu změnou frekvence.
• Použití elektronického spínače.

Pokud jde o první bod, jedná se o poměrně levný typ nastavení, pomocí kterého můžete plynule nebo postupně upravovat rychlost otáčení hřídele. Jednou z nejlepších možností je frekvenční regulace otáček, která umožňuje nastavit rychlost v poměrně širokém rozsahu.

Typy regulátorů

Existuje velké množství regulátorů pro jednofázové a třífázové motory. Oba mají své vlastní výhody a nevýhody:

• Tyristor.
• Tyristor.
• Frekvenční měniče.

Regulátory založené na tyristorech jsou docela dobrou volbou. Obsahují různé typy ochran: z přehřátí, přepětíMezi výhody tohoto typu regulátorů patří relativně nízká cena a také malá hmotnost a rozměry. Existují však i nevýhody, mezi které patří praskání, hluk a trhání při startování.

Tyristorová zařízení jsou všestrannější než tyristorová. Umožňují řídit otáčky několika motorů najednou, podporují provoz se stejnosměrným i střídavým proudem a minimalizují hlukové projevy. Tyristorový regulátor je považován za jeden z nejpřijatelnějších z hlediska ceny a kvality.

Frekvenční regulátor se používá ke změně výstupního napětí od 0 do 500 V. Čím vyšší je výstupní napětí, tím vyšší jsou otáčky. Tento typ regulace se používá u třífázových motorů s napětím 380 voltů – například v klimatizačních systémech, ventilátorech.

Pokud je výkon motoru vysoký, od 100 do 500 kW, pak se používá typ transformátoruDíky takovému nastavení je možné plynule spouštět elektromotor a měnit rychlost otáčení hřídele v krocích, stejně jako v automatickém režimu ovládat několik výkonných zařízení najednou.

Frekvenční regulátor se objevil teprve nedávno. Vzhledem k tomu, že základem tohoto zařízení byly drahé výkonové tranzistory a vysokonapěťové moduly, byla cena nepřiměřeně vysoká. Díky nejnovějšímu vývoji se však cena výrazně snížila, což umožnilo bezproblémový nákup zařízení.

Po nějaké době se regály v obchodech zaplnily invertorovými svářečkami, klimatizacemi a frekvenčními měniči.

V současné době jsou regulátory otáček asynchronních elektromotorů poměrně žádané. Možná je to nejlepší možnost pro regulaci otáček asynchronního motoru.

Frekvenční měniče, sestavené na základě výkonných polovodičových tranzistorů, mají přímý vliv na rychlost otáčení.

Ale je tu jedna nuance: při poklesu frekvence se snižuje i přetížitelnost, což vede ke snížení napětí. Proto je nutné do regulátoru frekvence dodávat zvýšené napětí. V tomto případě vše závisí na konstrukčních vlastnostech. Pokud je nutné provést seřízení na elektromotoru, jehož hřídel je vystavena nestálému mechanickému zatížení, při poklesu frekvence se napětí zvýší.

Pokud je nutné provést úpravy na elektromotoru s konstantním výkonem, zvýšení napětí se provádí úměrně druhé odmocnině poklesu frekvence. Frekvenční měnič je optimální volbou pro regulaci otáček asynchronního motoru.

Jednofázové měniče

Existují frekvenční měniče pro nastavení otáček jednofázového motoru. V dnešní době se tento typ měniče používá extrémně zřídka. Vyrábí je společnost INVERTEK DRIVERS. Výrobce uvedl na trh speciální model Optidrive E2. Pro spuštění a nastavení otáček asynchronního motoru se používá speciální algoritmus. Toto zařízení dokáže zvyšovat frekvenci, ale v omezeném rozsahu. Výstupní stupně používají můstkové zapojení a čtyři výkonné IGBT tranzistory.

Cena je poměrně vysoká kvůli omezenému provozu, ale zařízení se vyplatí, protože má nepopiratelné výhody. Patří mezi ně: inteligentní ovládání, motor pracuje stabilně, bez trhnutí a prudkého startu.

Je možné připojit senzory (teplota, rychlost, komunikace se zařízením), což umožňuje zobrazit různé informace o provozu motoru.

Pro prodloužení životnosti asynchronního motoru se doporučuje používat frekvenční regulátory, které nejen prodlouží životnost elektromotoru, ale také jej ochrání před přehřátím.