małej mocy

Nov 04, 2016 25 Replies

Czy waszym zdaniem silniczki indukcyjne jednofazowe z fazą pomocniczą robioną przez zwarty zwój na części rdzenia magnetycznego (kiedyś masowo używane w gramofonach, wentylatorach czy nawet magnetofonach) nadają się do sterowania obrotami za pomocą regulacji kąta włączenia triaka?


Użytkownik "Jacek Maciejewski" napisał w wiadomości

Fachowo to niezbyt, ale kiedys podlaczylem taki wiatrak do regulatora tyrystorowego i ladnie sie regulowal.

Jeszcze kwestia co chcesz tym napedzac - moment napedowy spada bardzo, a w dodatku jestes po zlej stronie ch-ki.

formatting link
do czesci o sterowaniu napieciowym - bo to niemal to samo.

Tu lepiej widac - szczegolnie na ostatnim rysunku

formatting link
Patrz na linie 1 lub 2 - typowa ch-ka silnika indukcyjnego zasilanego stalym napieciem. Moment napedowy ma maksimum, przy pewnych obrotach, zblizonych do maksymalnych. Lub jak kto woli - przy niewielkim poslizgu.

A Ty, nie zmieniajac czestotliwosci, chcesz pracowac przy duzym poslizgu, w obszarze obrotow miedzy 0 a maksimum momentu. I jesli obciazysz silnik stalym momentem, to nastapi ciekawe zjawisko - przy stalym napieciu zasilajacym, jesli obroty przyspiesza, to zwiekszy sie moment napedowy silnika, ktory rozpedzi silnik do wiekszych obrotow, wiec moment nadal wzrosnie, i tak az do przejscia za maksimum. Jesli obroty spadna, to spadnie moment, wiec dalej spadna obroty - i tak az do zatrzymania. W efekcie mamy regulacje dwustanowa :)

Tak bedzie np przy napedzie windy, czy gramofonu, zjawisko natomiast nie przeszkadza np w wiatrakach - moment ktorym smiglo hamuje wirnik silnie rosnie wraz z obrotami, wiec ustabilizuja takie obroty, przy ktorych momenty do siebie pasuja.

I to wszystko bylo przy zalozeniu stalego napiecia - czyli nastawiamy na autostransformatorze np 150V, a winda albo rozpedza sie jak glupia, albo zatrzymuje i spada :-) Aktywnie sterujac napieciem za pomoca jakiegos regulatora ze sprzezeniem zwrotnym mozna uzyskac stabilna prace ... ale lepiej dac falownik :-)

J.

i rozruchowy jest w tej metodzie kiepski,

Dnia Fri, 4 Nov 2016 17:14:26 +0100, J.F. napisał(a):

[-] Tak właśnie myślałem. Problem wyniknął przy współpracy triakowego regulatora wentylatora dmuchawy do pieca c.o. Prawdopodobnie regulator zaprojektowano do silnika komutatorowego a użyto w konstrukcji pieca wyposażonego w dmuchawę odśrodkową napędzaną silnikiem indukcyjnym. Skutek taki że wiatrak nie bardzo chce wystartować :)

Daja sie regulowac bez falownika. Przykladem sa regulatory predkosci do wentylatorow. Sa takie w sklepach i dzialaja. Przy obnizeniu napiecia rosnie poslizg. Innym sposobem regulacji takich silnikow jest odpowiednik "sterowania grupowego". Przy pelnym napieciu sieci wycinany jest przez sterownik pelny okres. Im wiecej okresow jest wycietych w jakiejs stalej jednostce czasu tym wolniej silnik sie obraca. Od zera nie da sie w ten sposob sterowac ale moment nie spada tak szybko jak przy obnizaniu napiecia. Tak z doswiadczenia zyciowego. W ZSRR robiono wiele dziwnych ale dzialajacych ustrojstw. Mialem teromowentylator made in zsrr. Wentylator mial dwie predkosci. W srodku byl spory opornik na ktorym robil sie spadek napiecia dla wolniejszego biegu. Kiedys zrobilem urzadzenie w ktorym predkosc obrotowa silnika byla regulowana autotransformatorem. Silnik mial ok 80W i byl typowym silnikiem z kondensatorem rozruchowym.

W dniu 2016-11-04 o 17:14, J.F. pisze:

Dorzucę tylko:

Elektronika dla wszystkich, Regulator obrotów wentylatora z silnikiem indukcyjnym, 52, 1(2015) :-)

P.P.

W dniu 2016-11-04 o 16:04, Jacek Maciejewski pisze:

Ja nie elektronik, ale od nich szak już dostałeś parę porad, jednak podrzucę własną. Mam wiatraczek w okapie kuchennym, który za bardzo hałasował, dlatego postanowiłem go regulować standardowym, kupnym urządzeniem z tyrystorem (nie znam szczegółów jego konstrukcji). Podłączenie w pierwszym podejściu dało efekt fatalny, podobny do opisanego przez J.F. ale mnie to nie zniechęciło, i po kilku próbach wyczaiłem, że wystarczy równolegle z wiatraczkiem podłączyć żarówkę (stosunek jej mocy do tej "wiatraczkowej" ma swoje znaczenie), i ona "wy-stabilizowała" układ. Najwyraźniej wiatrak był odbiornikiem zbyt chimerycznym, niestabilnym, i zaburzał pracę układu tyrystorowego.

Użytkownik "J.F." <jfox snipped-for-privacy@poczta.onet.pl> napisał w wiadomości news:581cb3e4$0$5140$ snipped-for-privacy@news.neostrada.pl...

Potwierdzam - mam wiatrak o 3 prędkościach. Dla sprawdzenia, przy czyszczeniu zdjąłem śmigło i zapuściłem bez obciążenia. Wszystkie trzy włączenia dały identyczną prędkość obrotową, tylko momentem właśnie się różniły.

W dniu 2016-11-04 o 16:04, Jacek Maciejewski pisze:

Zacznijmy od tego, że mylisz pewne kwestie.

Jedyny prawdziwy sposób, w jaki można regulować prędkość silnika asynchronicznego, to przez zmianę częstotliwości.

Natomiast zmieniając napięcie (choćby i regulatorem fazowym), regulujesz jedynie moment obrotowy.

I tu jest istotne, co ten silnik napędza. Jeśli obciążenie ma charakterystykę M ~ n (moment hamujący rośnie z prędkością obrotową, niekoniecznie liniowo, ale koniecznie monotonicznie), to wówczas oczywiście zmieniając moment (czyli napięcie), zmieniasz prędkość obrotową. Widać to na przykład przy przełączniku gwiazda-trójkąt, gdy silnik luzem obraca się z taką samą prędkością, a pod obciążeniem odpowiednio wolniej na gwieździe.

Problem z regulacją przez moment a nie przez częstotliwość związany jest z odpornością danego silnika na poślizg. Im większy poślizg, tym mniejsza sprawność, bo więcej ciepła wytwarza się w prętach wirnika. Oczywiście są silniki, które wytrzymują długotrwałą pracę z zablokowanym wirnikiem, ale przeciętny silnik przemysłowy (z klatką aluminiową), wytrzymuje max. 4% poślizgu, powyżej tej wartości zmienia się w piec indukcyjny do topienia aluminium.

Silniczki do wentylatorów wytrzymują długotrwałą pracę na dużym poślizgu, bo mają mały stosunek mocy do masy, więc mogą się długo nagrzewać, natomiast silniki trakcyjne z lokomotyw dokładnie na odwrót.

W przypadku silników ze zwojem zwartym, jeśli silnik wytrzyma dłuższy czas w stanie zablokowanym, to wytrzyma wszystko, odrębną kwestią jest, czy harmoniczne generowane przez sterowanie fazowe nie spowodują jakichś efektów towarzyszących, np. przebicie izolacji stojana, wyładowania między wirnikiem a stojanem, itp.

W dniu 2016-11-04 o 23:32, JaNus pisze:

Nie jest chimeryczny, jest obciążeniem indukcyjnym i potrzebuje odpowiedniego układu sterującego. Po szczegóły odsyłam do cytowanego artykułu w EdW.

P.P.

Dnia Sat, 5 Nov 2016 02:04:09 +0100, Tomasz Wójtowicz napisał(a):

Ale np w takich silnikach DC szeregowych lokomotyw tez regulujesz tylko moment. Wystarcza.

J.

W dniu 2016-11-05 o 02:04, Tomasz Wójtowicz pisze:

Generalnie na zmianę prędkości silnika asynchronicznego można wpływać przez częstotliwości lub poślizg. Zmiana prędkości silnika asynchronicznego przez zmianę częstotliwości jest oczywistym wyborem w przypadku zasilania silników klatkowych. W przypadku silników pierścieniowych można wpływać na napięcie w wirniku i tym samym zmieniać poślizg. Tak się dzieje np. w kaskadzie stałego momentu.

Z tym się nie zgadzam. Sterowanie prędkością to przecież wpływanie na moment silnika. Gdy prędkość jest za mała, to trzeba zwiększyć moment, aby silnik przyspieszył. To wynika z elementarnego równania ruchu: J*dw/dt = M - Mm (dla stałego momentu bezwładności J) w- prędkość, M - moment silnika, Mm - moment obciążenia.

Jeśli oba momenty są takie same to mamy stan ustalony i prędkość jest stała.

Dnia Fri, 4 Nov 2016 17:44:17 +0100, Jacek Maciejewski napisał(a):

A powinien. Bez regulatora dziala ? Moze jakies duze opory w wirniku ?

Regulator ze sprzezeniem zwrotnym ? Powinien sobie poradzic ze startem.

Jest jeszcze jedna kwestia, wynikajaca z obciazenia indukcyjnego: odpalasz triak, prad narasta. Napiecie zasilajace konczy polokres i spada do zera - a prad jeszcze nie. Prad w koncu zaniknie, triak sie wylaczy, ale napiecie w sieci juz dosc duze. I teraz:

-cale to napiecie odklada sie na wylaczonym triaku, ktory przed chwila byl wlaczony, wiec mamy szybki wzrost napiecia - co grozi wlaczeniem triaka. Snubber pomoze.

-uklad wyzwalajacy moze nie zadzialac, lub zadzialac z opoznieniem. Moze powstac asymetria pradu, bedzie skladowa DC, ktora hamuje.

J.

W dniu 2016-11-05 o 02:04, Tomasz Wójtowicz pisze: [...]

Prawdopodobnie poważniejszym problemem jest możliwość pojawienia się znacznej składowej stałej przy sterowaniu triaka tak, jak w zwykłym ściemniaczu.

P.P.

W dniu 2016-11-05 o 11:27, J.F. pisze:

Zobacz sobie charakterystykę silnika szeregowego i porównaj z charakterystyką silnika asynchronicznego. Dlatego klatkowce w lokomotywach pojawiły się dopiero po opanowaniu tranzystorowych przetwornic częstotliwości.

Poza tym tak się mówi, że silniki trakcyjne DC są szeregowe, ale znalazłem w schemacie EN57, że 1,5% prądu wirnika omija stojan przez bocznik. Więc to nie jest sensu stricto silnik szeregowy, co raczej szeregowo-bocznikowy z odwróconą funkcją stojana i wirnika (uzwojenie bocznikowe jako część prądu płynącego przez wirnik).

Oczywiście wiadomo, że przy 1,5% prądu bocznikowego, charakterystyka szeregowa jest dominująca.

W dniu 2016-11-05 o 15:23, Paweł Pawłowicz pisze:

Właśnie. Namagnesuje się rdzeń i reaktancja spadnie.

W dniu 2016-11-05 o 11:58, Elektrolot pisze:

Ale nie każdy silnik wytrzyma dowolny poślizg przez dowolnie długi czas. Weź przeciętny silnik z rozruchem gwiazda-trójkąt. Jak go potrzymasz na gwieździe zbyt długo usłyszysz chlupot - klatka popłynęła.

Niekoniecznie. Zależy od wielu czynników natury technicznej i ekonomicznej.

Jeśli mówimy o pracy w stanie ustalonym, to zależy, ile uzwojenie wirnika jest w stanie znieść.

Nieprawda. Np. w przypadku silnika synchronicznego prędkość obrotowa jest stała, albo silnik się zatrzyma.

W innych rodzajach silników, zależność prędkości obrotowej od momentu zależy od charakterystyki M(n).

A wzór który podałeś jest zbyt ogólny - podaje on tylko zupełnie oczywistą zależność mechaniczną, nie ma w nim parametrów elektrycznych. Z resztą jak się przyjrzysz, jest to wzór Newtona F=m*a, tylko bardziej udekorowany.

W dniu 2016-11-05 o 16:09, Tomasz Wójtowicz pisze:

Za długo na gwieździe, ale w poślizgu? Trójkąta to też się tyczy?

Robert

W dniu 2016-11-05 o 16:45, Robert Wańkowski pisze:

Na gwieździe napięcie jest pierwiastek z 3 mniejsze i podobnie moment obrotowy. Przy obciążeniu M ~ n (moment proporcjonalny do obrotów) oznacza to poślizg np. 50%, co przy klatce aluminiowej silnik może wytrzymać przez najwyżej kilkadziesiąt sekund.

W dniu 2016-11-05 o 17:39, Tomasz Wójtowicz pisze:

Ja właśnie na gwieździe często pracowałem. Mocy wystarczało to sobie myślałem, że po co zużywać prąd. Silnik 2-3 kW. Z tego co pamiętam, to silnik ja padł to winy przegrzania uzwojenia.

Robert

Dnia Sat, 5 Nov 2016 17:47:03 +0100, Robert Wańkowski napisał(a):

Moment to moze nawet 3x mniejszy, bez pierwiastka.

Ale na trojkacie ? Bo chyba nie na gwiezdzie ?

Z tym ze ... jesli "mocy wystarczalo", to moze obroty byly bliskie normalnym, i poslizg malutki, i przegrzewania klatki brak.

Gdzies tam jeszcze kwestia chlodzenia dochodzi - jak sie silnik wolniej kreci, to gorsze.

J.

Join the Discussion

Have something to add? Share your thoughts — no account required.

Didn't find your answer?

Ask the community — no account required