понедельник, 6 октября 2008 г.

Как включать однофазный двигатель от трехфазного ПЧ?


Это сообщение навеяно сегодняшней ситуацией одним из наших полтавских
заказчиков.
Сложно!
1. Однофазный двигатель на самом деле никакой не однофазный!
Речь далее пойдет только об асинхронниках.Если его расковырять, на проверку он оказывается ДВУХФАЗНЫМ. Обратимся к рисунку -уезжаю по делам -продолжу позже.

2.Вернемся к мыслям, но глубоко теоретизировать не собираюсь, читайте фундаментальные труды по Электрическим машинам
Следствием его реальной двухфазности является геометрическое размещение обмоток под углом 90 градусов одна к другой (даже если двигатель многополюсный). Посему, для создания кругового поля необходимо, чтобы токи в этих обмотках также были сдвинуты на 90 град. В конденсатроном двигателе, естественно, это достигается за счет включения конденсатора, как на Рис.1. Выбирается он, так, чтобы вектор потокосцепления описывал кривую, как можно более близкую к окружности.
Точно то же самое мы можем получить, формируя напряжения, сдвинутые на 90 град., на обмотках с помощью двух независимых однофазных мостовых инверторов, выбросив при этом конденсатор.
Но мы имеем трехфазный инвертор, питающийся от однофазной сети. Если не касаться технических деталей, то, соединив обмотки и пдключив их концы и общую точку с трем выходным фазам инвертора, мы приложим к обмоткам напряжения, сдвинутые на 120 эл.градусов.
Будем считать для простоты, что обмотки идентичны. Тогда, при питании от 3-ф инвертора мы не можем получить круговое поле, как следствие -момент будет пульсирующим. Причем среднее его занчение за период будет меньше, чем в случае питания от напряжений со сдвигом 90 град.
Отсюда имеем варианты:
2.1.Если оставляем конденсатор и не меняем схему подключения
2.1.1. Питать конденсаторный двигатель, рассчитанный на напряжение 220 В 50 Гц от трехфазного инвертора с выходом 3ф 380 В лин -однозначно нельзя -спалим обмотки, взорвем конденсатор!!
2.1.2. Питать конденсаторный двигатель -*- 3 ф 220 В лин можно от одной фазы, НО!!! Имеем LC-контур на который будет подаваться напряжение неизвестного гармонического состава -при регулировании вых.частоты можем попасть на резонанс, тогда "бабах конденсатор".
2.1.3.Снижая добротность контура с помощью включения резистора (хоть последовательно, хотя паралельно) мы опять удаляемся от кругового поля, поскольку сдвиг фазы будет меняться.
2.1.4. Если пренебречь вероятным резонансом, то регулирование частоты возможно, НО:
конденсатор сдвига фаз рассчитан на номинальную частоту 50 Гц. При меньших частотах реактивное сопротивление конденсатора увеличивается, ток в обмотке уменьшается, как следствие -опять получим поле, отличное от кругового и ...см.выше
2.1.5. Поскольку современные IGBT модули имеют малые времена переключения, как следствие, получаем высокое знaчение dU/dt. Что может в результате привести к быстрому старению диэлектрика конденсатора и преждевременному выходу его из строя.
Вывод -экспериментировать -это как хотите, но мое личное мнение : я бы не рекомендовал такое включение.
Субвывод -поскольку "моторные" конденсаторы не рассчитаны на высокие dU/dt, можно применить конденсатор другого типа, напр. импульсный MKP or MKPI, но вероятность резонаса остается (если взять С на 1200 В, то он при резонансе жить и останется, но можем прострелять обмотку). И для уменьшения возможных последствий резонанса использовать фильтр для снижения dU/dt.

2.2. Если выбрасываем конденсатор и меняем схему подключения.
2.2.1. см. п.2.1.1.!!
2.2.2. Если обмотки равноценны, т.е. намотаны одинаковым проводом и имеют равные индуктивности, то питать от 3ф 220 В инвертора можно, регулировать частоту можно, но момент при этом будет ниже номинального из-за поля....см.выше.
2.2.3. В некоторых движках обмотки делятся на "силовую", что включается прямо на сеть 220 В 50 гЦ и "возбуждения", с которой и подключен последовательно конденсатор.
Эта обмотка имеет меньший ном.ток и больше витков, визуально даже видно иногда, что она намотана проводом меньшего диаметра (это сделано, чтобы уменьшить величину необх.посл.емкости). В этом случае подключение двух обмоток к трем фазам может спалить обмотку "возбуждения"
Вывод -работа и регулирование возможны с учетом падения момента.
Субвывод -требуется предварительный анализ обмоток двигателя.
Пожалуй, на этом аллес.

Комментариев нет:

 

Форум инженеров по автоматизации, электроников и приводистов