2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Асинхронный двигатель как подключить к аккумулятору

Асинхронный двигатель как подключить к аккумулятору

Купить
8400 Грн

Плавный пуск двигателя
Регулирования частоты [2% – 200%]
Стабильный и высокий момент двигателя
Мягкий старт «Soft Start»
Защита от перегрузки по току и КЗ
Защита от неполнофазного режима
Защита от перегрева
высокий КПД (95%)
Низкое энергопотребление
Низкая нагрузка на сеть 220В
Система тепловой защиты
Эксплуатация в жестких условиях

Инвертор преобразователь параметров электрической сети ИППЭС «МОМЕНТ-3500С» предназначен для питания 3-фазных асинхронных двигателей от однофазной сети переменного тока 220В, 50 Гц.

Устройство представляет собой инвертор преобразователь частоты (ПЧ), выполнено по схеме с двойным преобразованием и формирует на своих выходах 3-фазную систему линейных напряжений 220В. Это позволяет при подключении к нему 3-фазного асинхронного двигателя создавать в обмотках статора синусоидальную систему токов сдвинутых на 120 эл. Градусов. Таким образом обеспечивается уверенный запуск и работа 3-фазного асинхронного двигателя с практически полным сохранением мощности и крутящего момента при работе от однофазной сети 220В в бытовых и промышленных применениях.

ИППЭС «МОМЕНТ — 3500С» обладает рядом кардинальных преимуществ по сравнению с традиционными способами пуска АД двигателей в однофазных сетях:

  • Плавный пуск;
  • Возможность регулирования частоты вращения в диапазоне 2 – 200%;
  • Стабильный и высокий момент двигателя;

В стандартном исполнении предусмотрены следующие функции:

  • Мягкий старт «Soft Start » — плавное увеличение напряжения на АД-двигателе с увеличением частоты в момент старта по закону UF=const, что позволяет значительно уменьшить кратность пускового тока и обеспечить уверенный запуск двигателя без перегрузки по току, что является очень актуальным для однофазных сетей 220в;
  • Защита от перегрузки по току и КЗ — при перегрузке по току или коротком замыкании происходит автоматическое отключение двигателя, что исключает его перегрузку и возможность выхода из строя;
  • Защита от неполнофазного режима;
  • Защита от перегрева;
  • Стабильная работа в диапазоне напряжения питающей сети от 187В до 242В;
  • Повышенная надежность изделия в жестких условиях эксплуатации;
  • На тепловыделяющие элементы источника установлена система тепловой защиты;
  • Источник обеспечивает высокий КПД с низким энергопотреблением и малую нагрузку на сеть 220В;

Power Electronics

Текущее время: 07-09, 13:02

Часовой пояс: UTC + 4 часа

Преобразователь для питания асинхронного двигателя

Цитирую предисловие автора схемы:
«. В кратце суть такая. Создана схема, позволяющая питать трехфазные асинхронники от небольшого аккумулятора 12V. Устройство отличается аномально малым потреблением тока. Пока вся эта конструкция разложена у меня на столе, идет отладка, хотя честно говоря, отлаживать больше нечего. Схема работает стабильно, двигатель крутится с номинальной частотой вращения. Удалось добиться того, что перестали гореть тиристоры и др. детали в схеме. Лишнее с этой схемы взять нельзя, любопытен сам способ запитки.

Основная цель создания этого устройства — показать и доказать скептикам, что такой принцип питания индуктивных нагрузок работоспособен и лекго повторяется радиолюбительских условиях. Для создания сверхединичных устройств требуется новый, совершенно другой дизайн самого двигателя, над чем сейчас и ведется основная работа. «

. в этой теме про «от 12в киловатты раскручиваем» было еще несколько доработанных схем. Если интересно — могу сюда выложить.

Резюме: движок уверенно раскручивается от аккумулятора, и потом спокойно работает от «одной фазы» (или АКБ).

«Вечняком» тут не пахнет но зато решаются вопросы пуска и разгона мощных моторов без перегрузки сети 220В. Схемы рабочие.
Имеются повторения.

2).
————-
дизайн преобразователя с 12 на 220 (при такой мощности)
тоже вызывает вопросы.
——————————-
коменты автора тоже улыбают
о касается современных т.н. «частотных преобразователей» используемых в металообрататывающих станках, последние, например, питают двигатель прямоугольными импульсами, что создает очень мощный шум — как будто работает не двигатель а сварочный трансформатор. — видимо автор никогда не видел более менее приличного ПЧ.

Вы зря все смеетесь.

Да, изначально Автор идеи «искал вечняк» — но в итоге он ПОЛУЧИЛ схему (по ссылке) которая на глазах изумленного народа раскручивала от 7Ач 12В аккума 3кВт асинхронный мотор.

Да, «вечняка не получилось». Зато получилась очень интересная схема «плавного пуска» асинхронниика, которая не дает всплесков в сеть (раз) и позволяет питать асинхронник 220В от 12В

Таблица коммутации 3-х фазн.асинхр.мотора:

Вот дальнейшие развития схемы:

1) управление на PIC контроллере:

2) управление на микросхемах 561 серии:

3) управление с конденсаторной развязкой:

Коментарий:
«. ваш вариант оптимизации оказался очень интересным. Без фазовых симистров в контуре конструкция действительно работает. Теоретически ей требуется довольно узкий диапазон временного отрезка в цикле, когда оптимально без потерь можно подзарядить фазовый конденсатор(примерно 60 град из 360). Но оказалось, что мотор со своей массой ротора умудряется САМОПОДСТРАИВАТЬСЯ под этот оптимальный режим попадания импульса подпитки конденсаторов, даже с немного заниженными емкостями. Получается что если скрости вращения запаздывает(относительно тактового генератора), то повышенный потребляемый ток только сильнее раскручивает мотор, а если мотор избыточно быстро вращается, то вырабатываемая энергия моторм отдается конденсаторам, в итоге он перестает потреблять от сети и он начинает притормаживать до оптимальной скорости сам.

Можно попробовать поэкспериментировать с новой сокращенной схемой с конденсаторной развязкой и совсем без согласующих трансформаторов. «

4) «Компенсатор реактивки»:

Описание:
«. Если имеется желание немного съэкономить электроэнергию и не хочется делать сложных схем, то есть старая простая схемка экономайзера (простого компенсатора реактивных токов). Это симистор который подключает каждый четверть периуда входного напряжения параллельно нагрузке большой конденсатор, а последовательный дроссель только улучшает характеристики, но не обязателен. Резистором настраивают оптимальный режим экономии (номиналы деталей очень приблизительны). Схема практически идентична регулятору мощности для лампы или паяльника, только изменена схема подключения нагрузки. Подключенные индуктивные нагрузки(моторы) после такой схемы экономят электроэнергию на 30%..50%. . «

5) Управлени 2-х фазным мотором:

6) Управление 3-хф.моторм от датчика холла и с рекуперацией:

7) Питание 3-хф.мотора от 12В. (авиамодели?):

для п.5-6-7 коммент:
«. Был опробован мощные симистры(2У208Г, ТС161-200) в ручном режиме переключения в колебательном контуре, убедился что они действительно подходят для переключения в этой СХЕМЕ. Дело в том, что хоть симистр и включен в обе стороны, но ток в каждый полупериуд течет только в одном направлении, и при переходе «через нуль» он УВЕРЕННО УСПЕВАЕТ выключится, ведь у него такая же особенность как у тиристора ВЫКЛЮЧАТЬСЯ при нулевом токе, и далее будет ждать сдедующего такта, то есть синхронизация с генератором будет нормальной и симистр будет работать как одиночный тиристор в каждом полутакте, но только обладающий одним управлением на два полупериуда, и ему нужно только по другому логически скоммутировать управление. А обратное включение симистров, используемых для подзарядки конденсаторов, оказывется даже полезно для рекуперации энергии. В схеме с симистрами проявилась интересная особенность — безразличие к полярности запитки источника питания, лишь бы было ПОСТОЯННОЕ высокое напряжение. «

Асинхронный двигатель как подключить к аккумулятору

andrey357 конечно остроумный парень, и наверняка БОЛЬШОЙ специалист своего дела.
Вот только что-то мешает ему смотреть в глубь вопроса.
А надо бы подумать, что это кому-то нужно и зачем-то всё таик нужно. Может быть поставивший вопрос человек и не совсем даун, а знает о чём идет разговор.

Просто я прошу подсказать схему инвертора который заставит генератор (14V, 75А) работать в качестве электромотора. Вот отсюда и приведено сравнение с автомобильным генератором и аккумулятором. Кстати выпрямитель в этот генератор не вмонтирован.

Можно потратить кучу времени на поиск информации, или разрабатывая самостоятельно то в чём не являешься доком, а можно обратиться за помощью к хорошим людям, (как andrey357, например) которые пойдут на встречу и подскажут где взять искомое.

Вот если у зубного врача сломается автомобиль, он идет к автомеханику, а автомеханик с больным зубом идёт к врачу, и оба ини обратятся к ВАМ если у них возникнет вопрос связанный с задачами данного сайта.

А извращаться в остроумии можно безконечно, только к цели это не приближает ни на шаг.

Я очень сильно сомневаюсь в правильности этой идеи

Вы предлагаете: постоянный ток преобразовать в трехфазный переменный и запустить на нём некий девайс.
Токи ( 75А) сравнимы со сварочными.
Система выйдет примерно такой: три мощных генератора частоты, скорее всего с трансформаторами + ситема сдвига фаз + источник постоянного тока для возбуждения ротора.

По поводу моего сарказма. Привожу Вашу формулировку:

Согласен, в спешке я не професионально выразился, надо было сказать: «подать на генератор постоянное НАПРЯЖЕНИЕ дабы заставить его работать в роли электродвигателя.» Но я ведь не профи в данном деле и выражаюсь на доступном мне языке. Професионал поймет о чем идет разговор.Посвященные знают, что часто густо генераторы и так находятся в цепи постоянного напряжения/тока.

Вы посмотрите, данный раздел посвящен «чайникам» и в концепсии этого раздела (привожу цитату) «. не оценивать эти вопросы, а постараться ответить «на пальцах. » что-бы было понятно и тому-же зубтехнику к примеру.

Искать абсурдность — другая тема.
Лучше предоставьте схему, если Вы в состоянии это сделать, и тогда всем будет видно какие там трансформаторы, какой генератор, какой оно будет потреблять ток, и тогда можно будет оценить абсурдность идеи.

В плане предполагается, что данное устройство будет работать кратковременно, не более 2-3 с, скорость вращ. 500 об/мин. больше не нужно, и если оно в это время будет потреблять ток 75 А, то это меня устроит.

Для любопытных:
когда кто-то, вместо того, что-бы высмеивать других и искать ошибки в выражениях, попытается подкинуть хотябы «сырую» схему инвертора который позволит преобразовать постоянное напряжение (12V) в переменное для того, чтобы 3-х фазный генератор (14V/75A) заставить работать в качестве эл. мотора, я расскажу для чего это нужно практически.

Ещё, Вы уважаемый, andrey357 не очень то внимательны и не проникаетесь сутью вопроса, Ваши слова: «Система выйдет примерно такой: три мощных генератора частоты, скорее всего с трансформаторами + ситема сдвига фаз + источник постоянного тока для возбуждения ротора.»
Если инвертор будет что-то инвертировать из постоянного в переменный, то питать обмотку возбуждения и так будет чем.
И генераторам быть мощными нет необходимости, и вообще он может быть только один.

Не хотите помогать, так и не ДАВИТЕ идею. 100 лет назад люди глумились над братьями Райт, а теперь никого не удивишь полетами в космос, а ещё 20 лет назад о CD-ROM можно было прочитать только в журнале, об интернете в СССР никто не слышал вообще, а видеомагнитофон был размером в шкаф и катался на колёсиках!
А теперь никого не удивишь моб. телефоном или флешкой в 4 Гига! А Вы говорите абсурдность идеи! А где дух авантюризма? Смотрите на мир шире, с открытыми глазами.

Конечно я согласен с Вами, мне нет смысла браться за создание такого «девайса» (вы так модно и грамотно выражаетесь), ИМЕННО ПО ЭТОЙ ПРИЧИНЕ я и обратился за помощью к форуму.
Умей я сам, то сейчас и небыло бы этого диалога, а я счаслливо использовал бы свою идею и своё устройство, не тратя времени на бесполезное топтание на месте и обсасывание того правильно я выразился или нет.

Асинхронный двигатель как подключить к аккумулятору

В современных автомобилях многие важные основные и вспомогательные функции выполняются при помощи электропривода. Все применяемые электродвигатели разной мощности и назначения питаются от бортовой сети постоянным током. Применение на автомобилях именно электродвигателей постоянного тока определено главным условием – наличием источника постоянного тока (аккумулятора) для питания бортовой сети автомобиля на стоянке при выключенном генераторе. При запуске двигателя автомобиля начинает вращаться генератор, энергия которого поступает в бортовую сеть для потребления. Величина электрического напряжения, которое вырабатывает генератор, всегда немного больше, чем дает аккумуляторная батарея и автоматически, при помощи встроенного в генератор электронного блока, поддерживается на этом уровне независимо от оборотов генератора и тока потребления. Поскольку напряжение генератора больше напряжения аккумулятора, часть тока направлена от генератора в аккумулятор, т.е. происходит подзарядка аккумулятора.

Историческое развитие систем электропитания бортовой сети автомобиля прошло два этапа, если анализировать по принципу действия его генератора. А именно, по механизму получения на выходе генератора именно постоянного напряжения электрической энергии. Первоначально это был механический электрический переключатель (коммутатор) обмоток якоря электрического генератора постоянного тока.

Рис. 1. Получение полярного напряжения при помощи щеточно-коллекторного узла при вращении рамки в магнитном поле

В работах [1–10] показана теория работы любой электрической машины постоянного тока, как двигателя, так и генератора при помощи щеточно-коллекторного узла, который одновременно выполняет функцию датчика положения якоря и переключателя тока в его обмотках. На рис. 1. представлена схема, поясняющая принцип работы щеточно-коллекторного узла генератора постоянного тока, а именно получение полярного напряжения, т.е. (+) на одной и (–) на другой щетке. Как известно, при вращении якоря в соответствии с законом электромагнитной индукции в проводниках витка ab и cd при пересечении ими магнитного поля будет индуктироваться ЭДС, которая равна

где V – линейная скорость движения проводника относительно магнитного поля; B – индукция магнитного поля; L – длина активной части витка. Направления ЭДС в проводниках ab и cd определяются по правилу правой руки. По контуру abcd эти ЭДС складываются, и так как верхний и нижний проводники находятся в одинаковых магнитных условиях, то ЭДС витка E будет: E = 2·e Автомобильные генераторы по такой схеме получения постоянного тока, не строятся уже достаточно давно, чего нельзя сказать обо всех применяемых сегодня в автомобилях электродвигателях, кроме шаговых с электронным управлением. В настоящей статье они упомянуты как пример сложной, дорогой конструкции с небольшим ресурсом, содержащей щеточно-коллекторный узел и якорь с большим числом обмоток, каждая из которых присоединялась к соответствующей ламели, контакту коллектора.

Применяемые сегодня автомобильные генераторы являются классическим примером машин переменного трехфазного тока, который возбуждается (генерируется) в обмотках статора. Вращающийся якорь намагничивается постоянным током, подводимым к его обмотке так же при помощи щеточного узла, но его конструкция значительно проще и надежнее, чем у рассмотренного выше классического генератора постоянного тока. Ротор (а именно так называют вращающийся магнитный возбудитель в машинах переменного тока) создает вращающееся магнитное поле [7–10]. Для этой цели на валу ротора и расположена обмотка возбуждения. Она помещается в две половины полюса, в каждой полюсной половине имеются выступы – они называются клювами. На роторе расположены и два контактных кольца, и именно через них идёт питание обмотки возбуждения. Кольца чаще всего изготавливаются из меди или другого цветного металла с низким коэффициентом трения в паре с угольной щеткой, например латуни. Непосредственно к кольцам припаяны выводы одной обмотки возбуждения. Поскольку контактные кольца генератора переменного тока не имеют в отличие от генератора постоянного тока поперечных разделителей и образуют гладкую поверхность, износ токоподводящих графитовых щеток значительно снижен.

Статор необходим для создания переменного электрического тока, объединяет металлический сердечник и обмотки, сердечник набран из пластин, они изготовлены из электротехнической трансформаторной стали. В пазы статора уложены три обмотки (они разбиты на секторы для более равномерного взаимодействия). Между собой обмотки соединяются по схемам «звезда» или «треугольник». В любом случае эти три вывода трехфазного напряжения соединяются с выпрямителем тока, который собран обычно по мостовой схеме и имеет шесть полупроводниковых диодов. Выпрямитель осуществляет преобразование переменного тока, который вырабатывает непосредственно автомобильный генератор, в постоянный ток для бортовой сети. Таким образом, можно зафиксировать факт наличия электрической энергии в двух проявлениях:

1. В виде постоянного тока в бортовой сети, т.е. на выходе генератора и клеммах аккумулятора.

2. В виде переменного трехфазного тока, который собственно вырабатывается генератором автомобиля и поступает на вход выпрямителя, полупроводниковые диоды которого встроены в корпус генератора так, что на выходе мы получаем постоянное напряжение.

Перед тем как перейти к выводу о возможности и целесообразности применения трехфазного асинхронного электродвигателя на автомобиле, рассмотрим свойства и характеристики электродвигателей постоянного тока. Двигатели постоянного тока имеют несколько вариантов соединения обмоток вращающегося якоря и неподвижного статора.

От выбора схемы их соединения с источником постоянного тока очень сильно зависят их рабочие характеристики. Различают двигатели: с параллельным, последовательным и смешанным возбуждением. Двигатели небольшой мощности часто выполняют с постоянными магнитами для создания поля возбуждения. Механические, нагрузочные характеристики их весьма разнообразны и поэтому выбираются в зависимости от условий применения. По своим эксплуатационным возможностям двигатели постоянного тока, безусловно, чрезвычайно удобны, как электромеханические преобразователи энергии, для очень широкого круга задач. Они позволяют легко изменять направление вращения (реверс), управляются по скорости вращения и крутящему моменту, но при всем обилии преимуществ имеют заметный недостаток, который задан в самой конструкции такого рода двигателей. Этот недостаток обусловлен необходимостью переключения полярности обмоток якоря, при их переходе через южный – S и северный – N полюса магнитов статора, т.е. имеет принципиальный характер.

Фото классического маломощного электродвигателя постоянного тока [2] на рис. 2 показывает сложность его конструкции и материалоемкость коллектора, изготовленного из меди.

Из рисунка видно, что наличие щеточно-коллекторного узла в двигателе постоянного тока обуславливает сложность конструкции, высокую стоимость изделия и ограничивает ресурс двигателя за счет износа щеток и загрязнения коллектора.

Рис. 2. Фото типового электродвигателя постоянного тока со стороны щеточно-коллекторного узла

Для оценки материальных затрат на изготовление двигателя этого типа целесообразно сравнить обмотки статора и якоря по их намагничивающей силе. Откуда видно, что поскольку механический крутящий момент создается взаимодействием этих магнитных полей, то эти силы примерно равны. Очевидно, равны и индуктивности их обмоток, т.е. число витков их обмоток и затраты меди.

Рис. 3. Ротор асинхронного электродвигателя с короткозамкнутой обмоткой, магнитопровод показан в виде диска

Таким образом, стоимость якоря двигателя постоянного тока по материалоемкости (расходу меди) и трудозатратам на изготовление, ввиду сложности размещения и закрепления обмоток в пазах якоря, составит более 50 % полной стоимости двигателя. Поэтому предложение об использовании хотя бы в некоторых применениях асинхронных трехфазных двигателей, которые могут быть примерно вдвое дешевле, весьма выгодно.

Эффект экономии достигается простотой конструкции вращающейся части асинхронного двигателя, его ротора, который так же состоит из набора пластин электротехнической стали, но его обмотка выполнена путем заливки в пазы ротора расплавленного алюминия без применения ручного труда. Схематичное изображение ротора [11] показано на рис. 3.

Залитые расплавленным алюминием пазы ротора – это проводники обмотки, по которым протекает ток, создающий магнитное поле, вращающее ротор. Замыкание тока происходит через торцевые шайбы, которые формируются единовременно с заливкой пазов ротора. Простота конструкции, отсутствие медной обмотки и коллектора доказывают экономические преимущества применения таких двигателей, а практически абсолютная надежность электрической части короткозамкнутого ротора еще более повышает конкурентоспособность асинхронных машин. Однако эти преимущества можно получить лишь при условии наличия переменного трехфазного тока для питания обмоток статора и создания вращающегося магнитного поля. Принцип работы асинхронного двигателя [1, 3, 12] основан на использовании вращающегося магнитного поля, создаваемого тремя катушками статора. При включении, когда ротор в покое, через его магнитную систему в проводниках наводится электродвижущая сила (ЭДС), поскольку проводники замкнуты сами на себя и катушки ротора имеют незначительное омическое сопротивление, эта эдс вызывает большие токи в них. По закону Ленца магнитное поле этих токов взаимодействует с полем статора, и ротор начнет вращаться в ту же сторону, в какую вращается поле, создаваемое катушками статора. В установившемся режиме ротор будет вращать чуть медленнее (асинхронно) полю статора.

Трехфазный переменный ток для питания асинхроннного трехфазного двигателя предлагается брать от стандартного автомобильного генератора. Переделка, т.е. доработка стандартного генератора крайне проста и состоит в присоединении трех проводников соответствующего сечения (отпайке) к выводам статорной обмотки генератора, например, в местах соединения с выпрямительными диодами. Электрическая схема присоединения трехфазного асинхронного электродвигателя к стандартному автомобильному генератору [11, 12] приведена на рис. 4. Соединение обмоток – звезда-звезда без нулевого провода, причем амплитуда напряжения не зависит от оборотов генератора вследствие работы реле регулятора напряжения.

Рис. 4. Схема подключения трехфазного асинхронного двигателя к обмоткам статора (показано стрелками) типового автомобильного генератора

Из рис. 4 видно, что при заданном соединении фаз, когда фазы В и С генератора подключены к фазам С и В двигателя, ротор двигателя будет вращаться в направлении, противоположном направлению вращения генератора.

Таким образом, предложенный для применения в агрегатах легковых и грузовых автомобилей асинхронный трехфазный электродвигатель с питанием от обмоток стандартного генератора автомобиля, во-первых, значительно проще, надежнее и дешевле двигателей постоянного тока, за счет исключения из его конструкции коллекторно-щеточного узла и, во-вторых, не уступает по возможности управления реверсом направления вращения. Использование данного предложения в тех агрегатах, которые включаются после запуска двигателя автомобиля, когда начинает функционировать генератор, несмотря на переменную частоту питающего тока, может быть оправдано и выгодно.

голоса
Рейтинг статьи
Читать еще:  Двигатели тяжелого режима работы
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector