Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Hradec Králové, Vocelova 1338, příspěvková organizace Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0245 Číslo DUM: VY_32_INOVACE_08_C_07 Tematická oblast: Elektrické stroje – asynchronní motory a stejnosměrné stroje Téma: Řízení otáček asynchronních motorů Autor: Ing. Lukáš Nepokoj Datum vytvoření: únor 2013
Anotace Metodický pokyn Materiál je určen pro 2. ročník studijního oboru MIEZ, předmětu ELEKTRICKÉ STROJE A PŘÍSTROJE, inovuje výuku použitím multimediálních pomůcek – prezentace s názornými obrázky a schématy doplněných textem podporujícím výklad učitele. Metodický pokyn Materiál používá učitel při výkladu – pro větší názornost a atraktivnost výuky a zároveň jej mohou využívat žáci pro domácí přípravu na výuku.
ŘÍZENÍ OTÁČEK ASYNCHRONNÍCH MOTORŮ Ze vzorce pro výpočet otáček 𝒏= 𝒇 𝒑 (𝟏−𝒔), je patrné, jak můžeme změnu otáček provádět: změnou skluzu s změnou počtu pólpárů p změnou frekvence f
ŘÍZENÍ OTÁČEK ASYNCHRONNÍCH MOTORŮ Regulace otáček skluzem Provádí se pomocí změny odporu vinutí rotoru. Je možné provádět pouze u kroužkových motorů. Motor s kotvou nakrátko má pevně daný odpor rotoru a není možné jej měnit. Tato regulace je skoková. 𝒏= 𝒇 𝒑 (𝟏−𝒔)
ŘÍZENÍ OTÁČEK ASYNCHRONNÍCH MOTORŮ Regulace změnou počtu pólů Stator může mít dvě oddělená vinutí s různými počty pólů. Tyto pak umožňují změnu otáček v poměru počtu pólů těchto dvou vinutí. Tato regulace je skoková. 𝒏= 𝒇 𝒑 (𝟏−𝒔)
ŘÍZENÍ OTÁČEK ASYNCHRONNÍCH MOTORŮ Regulace změnou frekvence napájecího napětí Používají se frekvenční měniče, které mění frekvenci napajecího napětí tak, aby vhodným způsobem dosáhli žádaných otáček. Umožňují nastavit otáčky nižší, ale i vyšší než jsou jmenovité otáčky motoru. 𝒏= 𝒇 𝒑 (𝟏−𝒔)
ŘÍZENÍ OTÁČEK ASYNCHRONNÍCH MOTORŮ Frekvenční měnič Mění napětí sítě na stejnosměrné a znovu jej střídá. Je tak možné regulovat nejen frekvenci, ale i napětí. Usměrnění probíhá pomocí tyristorů nebo diod. Střídání pomocí výkonových tranzistorů, např. IGBT. Řídicí obvod podle daného algoritmu a způsobu řízení ovládá všechny části frekvenčního měniče tak, aby vhodným způsobem nastavil požadované otáčky.
ŘÍZENÍ OTÁČEK ASYNCHRONNÍCH MOTORŮ Blokové schéma frekvenčního měniče
ŘÍZENÍ OTÁČEK ASYNCHRONNÍCH MOTORŮ Frekvenční měnič Otáčky motoru jsou řízeny plynule (téměř od nuly) a s minimálními ztrátami. Frekvenční měnič odebírá převážně činný výkon. Způsob řízení však může vnášet do napájecí sítě nežádoucí vyšší harmonické frekvence. Frekvenční měnič umožňuje i rekuperaci.
ŘÍZENÍ OTÁČEK ASYNCHRONNÍCH MOTORŮ OPAKOVÁNÍ: Jakými způsoby je možné řídit asynchronní motory? …………………………………………................................ Popište 2 způsoby skokové regulace asynchr. motorů. ……………………..……………………………................... Popište regulaci otáček změnou frenkvence. ………………………….................................................... Nakreslete a popište blokové schéma frekvenčního měniče. .........................................................................
ŘÍZENÍ OTÁČEK ASYNCHRONNÍCH MOTORŮ Vocabulary: variable-frequency drive (VFD) – frekvenční měnič energy efficiency – energetická účinnost semiconductor switching devices – polovodičové spínače rectifier – usměrňovač direct current link – stejnosměrnný meziobvod inverter – střídač
Použité zdroje TKOTZ, Klaus a kol. PŘÍRUČKA PRO ELEKTROTECHNIKA. Praha: Europa-Sobotáles cz, s.r.o., 2006, ISBN 80-86706-13-3. Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora.