Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Как определить начало и концы обмоток трехфазного двигателя


Определение начала и конца обмоток электродвигателя

Здравствуйте, дорогие посетители и постоянные читатели сайта «Заметки электрика».

Продолжаю серию статей из раздела «Электродвигатели». В прошлых статьях я рассказывал Вам про устройство асинхронного двигателя, соединение в звезду и треугольник его обмоток, провел эксперимент подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть.

Бывают ситуации, когда Вы подходите к двигателю с целью подключить его в сеть, а в клеммной колодке находятся 6 проводов, совершенно без бирочек и маркировки.

Что делать в такой ситуации? 

Делается это не очень трудно. В качестве примера я покажу Вам наглядно как определить начало и конец обмоток электродвигателя АИР71А4.

 

 Шаг 1

Самым первым шагом в определении начала и конца обмоток асинхронного двигателя является написание бирочек (кембриков). Для этого воспользуемся трубкой ПВХ диаметром 5 (мм) и маркером.

Нарезаем из трубки ПВХ шесть отрезков одинаковой длины и подписываем их маркером.

Про маркировку обмоток трехфазного асинхронного двигателя я Вам рассказывал в статье про соединение звездой и треугольником. Кто забыл, то переходите по ссылке и читайте.

Вот что получилось.

 Шаг 2

Вы уже знаете, что обмотка статора асинхронного двигателя состоит из 3 обмоток, сдвинутых относительно друг друга на 120 электрических градуса. Так вот вторым шагом в определении начала и конца обмоток асинхронного двигателя  является определение принадлежности всех шести выводов к соответствующим обмоткам.

Как это делается?

Можно воспользоваться обычным омметром, но я предпочитаю использовать цифровой мультиметр. Кстати, скоро в свет выйдет интересная и подробная статья о том, как пользоваться мультиметром при проведении различных видов электрических измерений.

Чтобы не пропустить выход новых статей на сайте, Вам необходимо подписаться на получение новостей в конце статьи или в правой колонке сайта.

Итак, с помощью мультиметра определяем первую обмотку. Переключатель режима работы  мультиметра ставим в положение 200 (Ом).

Одним щупом встаем на любой из шести проводников. Вторым ищем его конец. Как только попадаем на искомый проводник, показания мультиметра покажут нам значение отличное от нуля. В моем примере это 14,7 (Ом).

Это и есть первая обмотка статора нашего электродвигателя. Одеваем на нее бирки U1 и U2 в произвольном порядке.

Аналогично продолжаем искать остальные две обмотки.

На найденные обмотки одеваем бирочки (кембрики), соответственно, V1, V2 и W1, W2.

В итоге получаем шесть проводов с надетыми на них бирочками (кембриками) в произвольной форме.

Шаг 3

Чтобы перейти к третьему шагу определения начала и концов обмоток трехфазного электродвигателя необходимо вкратце вспомнить теорию электротехники.

Кстати, кое-что Вы уже можете почитать в разделе «Электротехника». Правда этот раздел еще не наполнен статьями, все руки до него не доходят. Также можете почитать мой отзыв про курс электротехники от Михаила Ванюшина. Я его приобрел в свой архив и совсем не пожалел.

Итак, две обмотки, находящиеся на одном сердечнике, можно подключить либо согласовано, либо встречно.

При согласованном включении двух обмоток возникнет электродвижущая сила ЭДС, состоящая из суммы ЭДС первой и второй обмоток. Таким образом, в этих обмотках возникает процесс электромагнитной индукции, который наводит в рядом расположенной обмотке ЭДС, т.е. напряжение.

Если же две обмотки подключить встречно, то сумма ЭДС этих двух обмоток будет равна нулю, т.к. ЭДС каждой обмотки будут направлены друг на друга, и тем самым компенсируют друг друга. Поэтому в рядом расположенной обмотке ЭДС не наведется или наведется, но очень малой величины.

Перейдем к практике.

Берем первую катушку (U1и U2) и соединяем ее со второй (V1 и V2) следующим образом. Напоминаю, что эти обозначения у нас условные.

Эта же схема на моем примере.

На вывод U1 и V2 подаем переменное напряжение порядка 100 (В). Можно подать напряжение и 220 (В), но я ограничился 100 (В).

После этого с помощью вольтметра или мультиметра производим измерение переменного напряжения на выводах W1 и W2.

Если мультиметр покажет некоторое значение напряжения, то первая и вторая обмотки включены согласовано. Если напряжение на выводах будет равняться нулю или иметь совсем маленькое значение, то значит обмотки включены встречно.

Смотрим, что получилось в нашем случае.

Замеряю напряжения на выводах W1 и W2. Получаю значение около 0,15 (В). Это очень маленькое значение, поэтому я делаю вывод, что обмотки я подключил встречно. Поэтому на второй обмотке я меняю местами бирочки V1 и V2 и снова провожу измерение.

После замены на выводах W1 и W2 я измерил напряжение порядка 6,8 (В). Это уже что-то похожее на правду.

Делаю вывод, что первая (U1 и U2) и вторая (V1 и V2) обмотки подключены согласовано, а значит, данная маркировка их начал и концов верна.

Осталось дело за малым – это найти начало и конец у третьей обмотки (W1 и W2). Все делаем аналогично, только подключаем их согласно схемы, приведенной ниже.

Измерение переменного напряжения проводим на выводах V1 и V2.

Получилось напряжение 6,8 (В). Значит маркировка начала и конца третьей обмотки верна.

 

 Шаг 4

После определения начала и конца обмоток трехфазного асинхронного двигателя необходимо проверить себя. Для этого соединяем звездой или треугольником обмотки в зависимости от типа двигателя и напряжения сети. В нашем случае обмотки двигателя я соединил треугольником.

Подаю питающее трехфазное напряжение на обмотки – двигатель работает.

Можно сделать вывод, что начала и концы обмоток двигателя мы нашли правильно.

Существует еще несколько способов определения начала и концов обмоток электродвигателя, но лично я пользуюсь именно этим.

Для наглядности предлагаю посмотреть видео:

P.S. Если статья оказалась Вам полезной. то поделитесь ей со своими друзьями в социальных сетях. А если возникли вопросы по материалу данной статьи, то задавайте их в комментариях.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


Как намотать трехфазные статоры

Этот ценный интерактивный учебный инструмент идеально подходит для обучения ваших новичков. Даже опытные намотчики будут учиться на этом. На компакт-диске рассказывается, как получить подробный пошаговый подход. Он включает повествование, анимацию и видеоклипы с тестами для оценки понимания студентами. Тренинг, который разделен на 13 уроков, включает сбор данных, тестирование активной зоны, отключение катушки, выгорание, зачистку, подготовку сердечника, изготовление катушки, изоляцию статора, вставку катушки, внутренние соединения, шнуровку и крепление, проверку и тестирование необработанных и обработанных. обмотки и обмотки лечения.Функции включают в себя «Pro Tips» и «Drill Downs», которые расширяют возможности обучения и гарантируют, что даже самый опытный техник извлечет уроки из этого продукта.

Курс поставляется в виде интерактивного файла Adobe PDF, содержащего текст, аудио, видео, сопроводительные документы и тесты.

Обзор курса
Ниже приведен обзор интерактивного учебного курса EASA для перемотки трехфазных случайных статоров. Курс в первую очередь предназначен для новых моталок с небольшим или отсутствующим опытом намотки.Это может также использоваться для усиления и расширения более опытных знаний моталок случайной намотки. Кроме того, многие методы и принципы, используемые для трехфазных случайных обмоток, могут также применяться к арматуре, намотанным роторам, полевым катушкам и обмоткам статора в форме катушки.

Программное обеспечение является интерактивным и самостоятельным. Вы можете повторять каждый раздел столько раз, сколько хотите, пока не освоитесь с материалом. Практикуя методы, которые вы изучите в видео-сегментах, вы сможете научиться перематывать двигатели быстрее, чем с помощью только традиционного обучения на рабочем месте.

В своей простейшей форме трехфазный процесс обмотки статора со случайной намоткой состоит из удаления существующей обмотки из статора и замены ее обмоткой, которая дублирует первоначальные рабочие характеристики обмотки. Под эксплуатационными характеристиками мы подразумеваем, что номинальные характеристики таблички (например, мощность или мощность в киловаттах) и скорость двигателя или генератора остаются неизменными.

  1. Сбор данных
  2. Core Testing
  3. Катушка отсечки
  4. Процедуры выгорания
  5. Процедуры снятия изоляции с обмотки
  6. Подготовка керна
  7. Изготовление катушек
  8. Изоляция обмотки и вставка катушки
  9. Внутренние соединения
  10. Шнуровка и крепление обмоток
  11. Осмотр необработанных обмоток
  12. Испытания необработанных и обработанных обмоток
  13. Обмоточная обработка

Уроки обычно проходят в том же порядке, что и намотка, хотя есть некоторые исключения, и включают в себя повествование, анимацию и видеоклипы, а также тесты для оценки понимания учеником.Другие функции включают в себя «Pro Tips» и «Drill Downs», которые предназначены для улучшения обучения.

Цели курса
Основные задачи этого интерактивного курса состоят в том, чтобы предоставить студенту необходимую информацию о методах, материалах и инструментах для правильной перемотки трехфазного статора со случайной раной. Кроме того, чтобы обучить студента (то есть начинающего моталку) правильным шагам и процедурам для эффективного применения этой информации в процессе перемотки.Конечные цели для студента, чтобы стать совершенной моталки.

Для того, чтобы учащийся успешно научился наматывать, необходимым дополнением к курсу является фактическая практическая намотка. Наставник, такой как опытный намотчик или супервайзер, должен направлять студента через практические занятия. Наставник также может проинструктировать студента о методах, характерных для его сервисного центра.

Чтобы представить учебную программу в ее полной и правильной перспективе, здесь мы подробно опишем цели каждого урока.

Урок 1. Сбор данных
На первом уроке «Сбор данных» основная задача состоит в том, чтобы точно определить данные обмотки для трехфазного статора, включая соединение, витки, размах (ы), размеры проводов, полюса и группировку; размеры сердечника и катушки. Важно, чтобы новые данные обмотки соответствовали оригиналу, чтобы двигатель вырабатывал те же рабочие характеристики (например, мощность и мощность и скорость в кВт), что и до перемотки, и чтобы рейтинг энергоэффективности сохранялся.Кроме того, важно отметить, что некоторые критические данные не могут быть определены позднее в процессе обмотки. Например, если витки не учитываются правильно, их невозможно определить после утилизации снятой обмотки.

Урок 2: Тестирование активной зоны
В следующем уроке: Тестирование активной зоны, основные цели - как выполнить тестирование активной зоны с использованием двух разных методов, а также необходимые материалы и оборудование. Еще одной основной целью является признание важности и результатов оценки результатов основного тестирования.Правильно выполненный тест сердечника может обнаружить ухудшение сердечника до перемотки. Для этого ядро ​​должно быть испытано до и после процесса выгорания. Главное здесь - не вставлять новую обмотку в неисправный сердечник, а затем ремонтировать сердечник и повторять процесс перемотки, или, что еще хуже, ломать сердечник статора. После выполнения некоторых основных испытаний учащийся должен лучше понять, сколько времени и потенциальных затрат можно сэкономить, выполняя основные испытания до и после удаления обмотки.Кроме того, выполняя тестирование сердечника, ученик будет иметь более высокий уровень уверенности в том, что сердечник статора находится в удовлетворительном состоянии для перемотки.

Урок 3: Обрезка катушки
Важнейшая цель урока Обрезка катушки - уметь отрезать удлинители катушки без травм техника или статора. По сути, идея состоит в том, чтобы разрезать медный провод, а не любую другую металлическую часть статора, и сделать это таким образом, чтобы не повредить статор или человека, выполняющего задачу.Правильная обрезка удлинителей катушек также уменьшает время и усилия при вытягивании катушек.

Урок 4: Процедуры выгорания
После обрезания катушек следующим шагом является выгорания. Важными целями урока, посвященного процессу выгорания, является понимание того, как печь выгорания работает с контролем температуры, а также как правильно работать и загружать печь. Печь выгорания разрушает изоляцию обмотки, чтобы облегчить ее удаление.Ключевым аспектом процесса выгорания является то, что учащийся должен признать, что контроль температуры детали гораздо важнее для процесса, чем просто контроль температуры в камере. Также в этом уроке студент узнает о потенциальных рисках, связанных с неправильно загруженной духовкой.

Урок 5. Процедуры снятия обмотки
Следующий шаг в процессе перемотки - это снятие обмотки. Основными задачами в этом уроке являются понимание и использование методов и оборудования для удаления обмоток для безопасного удаления старой обмотки и предотвращения повреждения сердечника статора.Поскольку методы и оборудование для зачистки различаются, наставник должен предоставить учащемуся конкретные инструкции по зачистке в своем сервисном центре. С зачисткой зачистки тесно связан сбор данных, так как большая часть важных данных получается во время процесса зачистки, например, соединение, витки, пролет (ы), размеры проводов, полюсы и группировка. Обратите внимание, что это возврат к уроку по сбору данных, который начал процесс намотки.

Урок 6: Подготовка сердечника
После снятия обмоток и изоляции оголенный сердечник должен быть подготовлен к установке обмотки.Основные цели в подготовке керна: как очистить, осмотреть и подготовить голое ядро; и как исправить повреждения и дефекты ламинирования. Этот шаг гарантирует, что ядро ​​находится в удовлетворительном состоянии до фактической перемотки и связано с уроком тестирования ядра. Подготовленное ядро ​​испытано на сердечнике, чтобы убедиться, что потери в сердечнике не увеличились по сравнению с первоначальным испытанием на сердечнике на неприемлемую величину. Повторный базовый тест усиливает аспекты базового теста для студента и предоставляет учащемуся возможность рассчитать сравнение параметров до и после.

Урок 7: Изготовление катушек
Все этапы и связанные с этим уроки касались существующих обмоток и компонентов статора. Первый шаг в реальной перемотке - изготовление катушки; то есть создание новых катушек из новой магнитной проволоки и других материалов. Основными целями изготовления рулонов являются признание необходимых материалов, инструментов и оборудования; и как сделать катушки со случайной намоткой для установки в трехфазный сердечник статора. Студент узнает, что новые катушки должны иметь такие же витки и площадь провода, что и исходная обмотка, и иметь такие же физические характеристики, как удлинители катушек.Оборудование для изготовления рулонов сильно различается; поэтому наставник должен предоставить студенту конкретные инструкции по использованию оборудования для намотки катушки в их сервисном центре.

Урок 8. Изоляция обмотки и вставка катушки
После создания новых катушек их необходимо вставить в сердечник, чтобы перейти к следующему шагу - Изоляция обмотки и вставка катушки. Цели этого урока состоят в том, чтобы определить необходимые материалы и инструменты; и как установить катушки со случайной намоткой в ​​трехфазный сердечник статора.На самом деле в этом процессе много этапов, связанных с изоляцией и вставкой. Щели изолированы, затем вставлены катушки, а затем изолированы между катушками. Студент также научится распознавать правильно вставленный набор катушек.

Урок 9: Внутренние соединения
Несмотря на то, что обмотки изготовлены и установлены правильно, обмотка не будет работать надлежащим образом, если она подключена неправильно. Это достигается на следующем шаге, Внутренние соединения.В дополнение к требованию физической точности и внимания к деталям, ученик изучит шаги, необходимые для «разметки» и проверки точности соединения. Критическими целями этого урока являются способы определения и расположения соединений обмотки и процедуры фактического соединения обмотки. Студент также получит оценку за неограниченное разнообразие возможных подключений и схем обмоток.

Урок 10: Шнуровка и фиксация обмоток
Вставленные катушки обмотки должны быть плотно прилегать в пазах, но для усиления тенденции к перемещению или смещению потребуется усиление.Обработка и отверждение лака помогут сделать обмотку более жесткой; однако есть еще один ключевой шаг, который необходимо использовать для усиления обмоток. Это шнуровка и крепление обмоток, основными целями которых является научить моталку методам, материалам и процедурам шнуровки и крепления обмоток. Студент также узнает, как определить количество и тип креплений для использования на разных обмотках.

Урок 11: Проверка необработанных обмоток
Следующий шаг действия для обмотки - это лечение и лечение.Этот шаг по сути необратим. То есть обработанная обмотка не может быть легко модифицирована, если, например, соединение неправильное или имеется замыкание на землю. Поэтому следующие этапы в последовательности обмоток - осмотр и проверка необработанной обмотки. Основная задача проверки необработанных обмоток состоит в том, как правильно осмотреть и оценить вставленную и необработанную трехфазную случайную обмотку на наличие дефектов или дефектов. По завершении этого урока ученик сможет обнаружить визуальные признаки неудовлетворительного состояния обмотки в сравнении с приемлемым внешним видом.

Урок 12: Тестирование необработанных и обработанных обмоток
После проверки сопутствующие критические цели Тестирования необработанных и обработанных обмоток заключаются в том, как выполнить и оценить тестирование необработанных и обработанных трехфазных случайных обмоток. Студент получает информацию о применимых тестах, о том, как их выполнять и как оценивать результаты.

Урок 13: Обмотка
После осмотра и испытания необработанной обмотки мы переходим к последнему этапу процесса обмотки - Обмотка.Этот шаг имеет решающее значение для обеспечения обмотки с хорошей теплопередачей, высокой прочностью сцепления и защитой от загрязнения. Основными целями Обмотки Обработки являются: сделать моталку знающей и опытной в оборудовании и материалах для обработки и обмотки лаком; и методы и процедуры для лакировки, лечения и оценки готовой трехфазной случайной обмотки. Фактическим последним этапом является проверка обработанной обмотки, описанной выше.

Резюме
Подводя итог, стоит повторить первые абзацы о целях курса.Основные цели этого интерактивного курса - предоставить студенту необходимую информацию о методах, материалах и инструментах для правильной перемотки трехфазного статора со случайной раной. Кроме того, чтобы обучить студента (то есть начинающего моталку) правильным шагам и процедурам для эффективного применения этой информации в процессе перемотки. Конечные цели для студента - стать совершенным намотчиком, способным перематывать все различные типы обмоток, которые можно увидеть в сервисном центре (e.g., статоры со случайной намоткой, статоры с формирующей катушкой, роторы с произвольной и форменной обмоткой, якоря с произвольной и форменной обмотками и полевые катушки).

Для того, чтобы учащийся успешно научился наматывать, необходимым дополнением к курсу является фактическая практическая намотка. Наставник, такой как опытный намотчик или супервайзер, должен направлять студента через практические занятия. Наставник также может проинструктировать студента о методах, характерных для его сервисного центра.

КУПИТЬ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

,

Как изменить направление однофазного двигателя переменного тока

Если вы будете работать с двигателями дома или в офисе, полезно немного узнать о том, как они работают. В некоторых случаях может возникнуть необходимость изменить направление однофазного двигателя переменного тока. К счастью, это довольно простая задача, потому что большинство однофазных асинхронных двигателей работают в прямом и обратном направлении в зависимости от их проводки и результирующего магнитного поля. Однако перед выполнением такого рода проектов необходимо соблюдать определенные правила техники безопасности, как и при любых электромонтажных работах.

Как поменять направление однофазного двигателя переменного тока

Изображение предоставлено: Обрадович / E + / GettyImages

Советы по электробезопасности

Очень важно, чтобы вы полностью осознали все необходимые шаги в электрическом проекте, прежде чем начать. В целях вашей безопасности вы должны всегда сообщать присутствующим, что вы будете работать с электричеством, и просить их не включать никакие выключатели или выключатели, пока вы не закончите. Выключите все двигатели, которые вы будете использовать на коробке выключателя.По возможности, надевайте резиновые перчатки высокого напряжения и используйте инструменты с резиновой ручкой.

Основы однофазного двигателя

В основе асинхронного двигателя находится ротор. Этот ротор состоит из проницаемого железа и алюминиевой обмотки. Эта алюминиевая обмотка заставляет двигатель противостоять быстрым изменениям магнитного поля. Это означает, что независимо от того, какое поле ощущает двигатель, оно будет следовать. Из-за этого возможно изменить направление вращения двигателя путем изменения поля, за которым оно следует.

Изменение направления однофазного двигателя

Чтобы изменить направление вращения пускового двигателя однофазного конденсатора, необходимо изменить полярность обмотки стартера. Это приведет к изменению направления магнитного поля, и двигатель будет следовать. Для этого вы можете поменять местами соединения на любом конце обмотки. Всегда переворачивайте провода, которые ведут к обмотке стартера.

Обратите внимание, что большинство двигателей, если они все еще маркированы инструкциями производителя, будут указывать, что они необратимы.Если это так, скорее всего, потому, что провода, к которым вам нужно получить доступ, находятся внутри двигателя. Если ваше устройство имеет это предупреждение, проще всего не продолжать. Однако, если ваш двигатель обратим, вы можете заметить, что он предоставляет инструкции для реверса. Обычно эти инструкции сообщают вам, какие провода менять. Например, в некоторых устройствах вы можете переключить красный и зеленый провода в клеммной коробке на конце корпуса. В других случаях синий и желтый провода, возможно, придется поменять местами.Цвет проводов очень индивидуален и зависит от марки и модели вашего мотора. Лучше прочитать инструкции, предоставленные производителем, прежде чем продолжить.

Если вы определили, какие провода можно поменять местами, используйте отвертку с плоской головкой, чтобы снять заглушки двигателя. Вместо этого у вашего мотора может быть распределительная коробка. В любом случае вам необходимо получить доступ к клеммам, к которым прикреплены указанные провода. Вы можете использовать плоскогубцы с игольчатым носиком для удаления проводов и переключения клемм, к которым они прикреплены.Некоторые системы используют гайки для подключения проводов. Если это так, вам нужно использовать гайковерт, чтобы получить доступ к терминалам.

После того, как вы закончили переключать провода, установите на место заглушку или закройте распределительную коробку на двигателе. Восстановите питание цепи и проверьте двигатель, чтобы убедиться, что магнитное поле переключилось и что оно действительно вращается в противоположном направлении.

,

Три способа управления однофазным асинхронным двигателем

Каждый день инженеры разрабатывают продукты, в которых используются однофазные асинхронные двигатели. Регулирование скорости однофазных асинхронных двигателей является желательным в большинстве приложений управления двигателями, поскольку оно не только обеспечивает переменную скорость, но также снижает потребление энергии и слышимый шум.

Большинство однофазных асинхронных двигателей являются однонаправленными, что означает, что они предназначены для вращения в одном направлении.Либо добавив дополнительные обмотки, внешние реле и переключатели, либо добавив зубчатые механизмы, можно изменить направление вращения. Используя микроконтроллерные системы управления, можно добавить изменение скорости в систему. В дополнение к опции изменения скорости, направление вращения также может быть изменено в зависимости от используемых алгоритмов управления двигателем.

Двигатели с постоянным разделенным конденсатором (PSC) являются наиболее популярным типом однофазных асинхронных двигателей. В этой статье будут обсуждаться различные методы и топологии привода для управления скоростью двигателя PSC в одном и двух направлениях.

Интерфейс микроконтроллера

Микроконтроллер является мозгом системы. Часто контроллеры, используемые для управления двигателем, имеют специализированные периферийные устройства, такие как ШИМ управления двигателем, высокоскоростные аналого-цифровые преобразователи (АЦП) и диагностические выводы. PIC18F2431 и dsPIC30F2010 от Microchip оба имеют эти встроенные функции.

Наличие доступа к специализированной микроконтроллерной периферии облегчает реализацию алгоритмов управления.

Каналы АЦП

используются для измерения тока двигателя, температуры двигателя и температуры радиатора (подключенных к выключателям питания). Третий канал АЦП используется для считывания уровней потенциометра, который затем используется для установки скорости двигателя. Дополнительные каналы АЦП могут использоваться в конечном приложении для считывания различных датчиков, таких как датчик приближения, датчики мутности, уровень воды, температура морозильной камеры и т. Д.

Входы и выходы общего назначения (входы / выходы) могут использоваться для сопряжения переключает и отображает в приложении.Например, в холодильной установке эти универсальные входы / выходы могут использоваться для управления ЖК-дисплеем, семисегментным светодиодным дисплеем, кнопочным интерфейсом и т. Д. Каналы связи, такие как I2C (TM) или SPI ( TM) используются для соединения платы управления двигателем с другой платой для обмена данными.

Интерфейсы неисправностей и диагностики включают входные линии со специальными функциями, такими как возможность отключения ШИМ в случае катастрофических неисправностей в системе. Например, в посудомоечной машине, если привод заблокирован из-за скопившихся отходов, это может помешать вращению двигателя.Эта блокировка может быть обнаружена в виде перегрузки по току в системе управления двигателем. Используя функции диагностики, эти типы неисправностей могут быть зарегистрированы и / или отображены, или переданы на ПК для устранения неисправностей обслуживающего персонала. Зачастую это предотвращает серьезные сбои и сокращает время простоя продукта, что приводит к снижению затрат на обслуживание.

Аппаратный интерфейс для PIC 18F2431 или dsPIC30F2010.

ШИМ являются основными периферийными устройствами, используемыми для управления двигателем. Используя вышеуказанные входы, алгоритм управления двигателем микроконтроллера определяет рабочий цикл ШИМ и схему выхода. Наиболее ценные функции ШИМ включают дополнительные каналы с программируемым временем простоя. ШИМ могут быть выровнены по краям или по центру. Выровненные по центру ШИМ имеют преимущество в том, что продукт излучает электромагнитные помехи.

Вариант № 1: однонаправленный контроль

Управление

VF в одном направлении делает топологию привода и алгоритм управления относительно простыми.Задача состоит в том, чтобы генерировать источник переменного напряжения и частоты из источника постоянного напряжения и частоты (например, из розетки). На рисунке на стр. 85 показано структурное представление этой топологии привода с тремя основными разделами сборки, которые обсуждались ранее. Обмотки двигателя подключены к центру каждого полумоста в секции выходного инвертора. Многие имеющиеся в продаже двигатели имеют как основную, так и пусковую обмотки, соединенные вместе с конденсатором, соединенным последовательно с пусковой обмоткой.При такой конфигурации двигатель может иметь только два выступающих провода (M1 и M2).

MCU, показанный на блок-схеме, имеет модуль PWM Power Control (PCPWM), который способен выводить до трех пар ШИМ с мертвой зоной между парами. Зона нечувствительности необходима в приложении управления асинхронным двигателем, чтобы избежать перекрестной проводимости шины постоянного тока через выключатели питания, когда один выключается, а другой включается. Диагностическая схема может включать в себя контроль тока двигателя, контроль напряжения шины постоянного тока и контроль температуры на радиаторе, подключенном к выключателям питания и двигателю.

Блок-схема топологии привода с тремя основными строительными секциями. При такой конфигурации двигатель может иметь только два выступающих провода (M1 и M2). Показанный MCU имеет модуль ШИМ, который способен выводить до трех пар ШИМ с мертвой зоной между парами.
Двунаправленный контроль с использованием H-моста.

Двунаправленный контроль

Большинство двигателей PSC предназначены для работы в одном направлении. Тем не менее, многие приложения требуют двунаправленного вращения двигателя. Исторически зубчатые механизмы или внешние реле и переключатели использовались для достижения двунаправленного вращения. При использовании механических передач вал двигателя вращается в одном направлении, а шестерни для прямого и обратного хода включаются и выключаются в соответствии с требуемым направлением. С помощью реле и переключателей полярность пусковой обмотки электрически меняется в зависимости от требуемого направления.

К сожалению, все эти компоненты увеличивают стоимость системы для базового управления ВКЛ и ВЫКЛ в двух направлениях.

В этом разделе мы обсудим два метода двунаправленного управления скоростью для двигателей PSC с использованием привода на основе микроконтроллера. Топологии привода, обсуждаемые здесь, создают эффективные напряжения, которые приводят в движение главную обмотку и начинают намотку при фазовых сдвигах на 90 градусов друг к другу. Это позволяет разработчику системы постоянно удалять конденсатор, последовательно включенный в пусковую обмотку, из цепи, что снижает общую стоимость системы.

Вариант № 2: H-Bridge Inverter

Этот метод имеет удвоитель напряжения на входной стороне; на выходной стороне используется H-мост или двухфазный инвертор (см. рисунок выше). Один конец главной и пусковой обмоток соединен с каждой полумостом; другие концы соединены вместе в нейтральной точке источника питания переменного тока, которая также служит центральной точкой удвоителя напряжения.

Для схемы управления требуется четыре ШИМ с двумя комплементарными парами и достаточной зоной нечувствительности между комплементарными выходами.PWM0-PWM1 и PWM2-PWM3 являются парами ШИМ с мертвой зоной. С использованием ШИМ, шина постоянного тока синтезируется для обеспечения двух синусоидальных напряжений на 90 градусов в противофазе с переменной амплитудой и переменной частотой в соответствии с профилем VF. Если напряжение, подаваемое на главную обмотку, отстает от пусковой обмотки на 90 градусов, то двигатель вращается в прямом направлении. Чтобы изменить направление вращения, напряжение, подаваемое на главную обмотку, должно привести к напряжению, подаваемому на пусковую обмотку.

Фазовые напряжения, когда двигатель работает в прямом и обратном направлении.

Этот инверторный способ управления двигателем типа PSC имеет следующие недостатки.

Основные и пусковые обмотки имеют разные электрические характеристики. Таким образом, ток, протекающий через каждый переключатель, не сбалансирован. Это может привести к преждевременному выходу из строя переключающих устройств в преобразователе.

Общая точка обмоток напрямую связана с нейтральным источником питания. Это может увеличить переключающие сигналы, проникающие в основной источник питания, и может увеличить шум, излучаемый на линию.В свою очередь, это может ограничивать уровень электромагнитных помех изделия, нарушая определенные цели и нормы проектирования.

Эффективное обрабатываемое напряжение постоянного тока является относительно высоким из-за цепи удвоителя входного напряжения.

Наконец, стоимость самой цепи удвоения напряжения высока из-за двух больших конденсаторов мощности.

Лучшим решением для минимизации этих проблем было бы использование трехфазного инверторного моста, как описано в следующем разделе.

Вариант № 3: Использование трехфазного инверторного моста

Входная секция заменена стандартным диодно-мостовым выпрямителем.Выходная секция имеет трехфазный инверторный мост. Основным отличием от предыдущей схемы является метод, используемый для подключения обмоток двигателя к инвертору. Один конец главной и стартовой обмоток соединен с одним полумостом каждая. Другие концы связаны между собой и соединены с третьей половинкой моста.

Управление с использованием трехфазного инверторного моста.

Благодаря этой топологии привода управление становится более эффективным.Однако алгоритм управления становится более сложным. Напряжения обмоток, Va, Vb и Vc, должны контролироваться для достижения разности фаз между эффективными напряжениями на основной и пусковой обмотках, чтобы иметь фазовый сдвиг на 90 градусов друг к другу.

Для того чтобы иметь одинаковые уровни напряжения-напряжения на всех устройствах, что улучшает использование устройства и обеспечивает максимально возможное выходное напряжение для данного напряжения шины постоянного тока, все три напряжения фазы инвертора поддерживаются на одной амплитуде, как указано в :

| Ва | = | Vb | = | Vc |

Эффективное напряжение на главной и пусковой обмотках определяется следующим образом:

Vmain = Va-Vc

Vstart = Vb-Vc

Направление вращения можно легко контролировать с помощью фазового угла Vc относительно Va и Vb ,

На рисунках на странице 87 показаны фазные напряжения Va, Vb и Vc, действующие напряжения на основной обмотке (Vmain) и пусковой обмотке (Vstart) для прямого и обратного направлений соответственно.

Использование метода управления трехфазным инвертором на компрессоре мощностью 300 Вт позволило сэкономить 30% энергии по сравнению с первыми двумя методами.

Микроконтроллер Необходимые ресурсы
Ресурс Однонаправленный двунаправленный Н-мост Двунаправленный с трехфазным мостом Примечания
Программная память 1.5 Кбайт 2,0 Кбайт 2,5 Кбайт -
Память данных ~ 20 байт ~ 25 байт ~ 25 байт -
ШИМ-каналы 2 канала 2 канала 3 канала дополняет время простоя
Таймер 1 1 1 8- или 16-битный
Аналого-цифровой преобразователь 3-4 канала 3-4 канала 3-4 канала Ток двигателя, измерения температуры, потенциометр управления скоростью
Цифровые входы / выходы от 3 до 4 от 3 до 4 от 3 до 4 Для пользовательских интерфейсов, таких как переключатели и дисплеи
Ввод ошибок 1 или 2 1 или 2 1 или 2 для перенапряжения / перенапряжения / перегрузки и т. Д.
Сложность алгоритма управления Низкий Средний Высокий -
Сравнение стоимости
Однонаправленный двунаправленный с H-мостом Двунаправленный с трехфазным мостом
Секция входного преобразователя Low - Однофазный диодный мостовой выпрямитель High - из-за цепи удвоителя напряжения Low - Однофазный диодный мостовой выпрямитель
Выход инверторной секции Низкий - Два полумоста Средний - Два полумоста.Силовые выключатели рассчитаны на более высокое напряжение High - трехфазный инвертор. Использование интегрированных силовых модулей (IPM) - лучший выбор, чем дискретные компоненты
Мотор Средний - Требуется пусковой конденсатор Low - Пусковой конденсатор снят с двигателя Low - Пусковой конденсатор снят с двигателя
Время разработки короткие Средний класс длинный
Общая стоимость Низкий Средний Средний - Эффективное управление по заданной стоимости

Другое преимущество использования метода трехфазного управления заключается в том, что для управления трехфазным асинхронным двигателем может использоваться одна и та же топология привода.В этом сценарии микроконтроллер должен быть перепрограммирован на выходные синусоидальные напряжения с фазовым сдвигом 120 градусов друг к другу, что приводит в действие трехфазный асинхронный двигатель. Это сокращает время разработки.

Однофазные асинхронные двигатели очень популярны в бытовых приборах, а также в промышленных и бытовых применениях. PSC являются наиболее популярным типом однофазных асинхронных двигателей. Управление скоростью двигателя имеет много преимуществ, таких как энергоэффективность, снижение уровня шума и лучший контроль над приложением.В этой статье мы обсудили различные методы управления скоростью, которые могут использоваться с двигателем PSC в однонаправленном и двунаправленном режиме. Управление двигателем PSC с использованием топологии трехфазного инвертора обеспечивает наилучшие результаты.


Фазовое напряжение, когда двигатель работает в прямом и обратном направлениях.
.

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020
Карта сайта, XML.