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: Tematická oblast: Téma:

VY_32_INOVACE_08_C_07 Elektrické stroje – asynchronní motory a stejnosměrné stroje Řízení otáček asynchronních motorů

Autor: Datum vytvoření:

Ing.

Lukáš Nepokoj únor 2013

Anotace

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 𝒇

𝒏 = (𝟏 − 𝒔)

, 𝒑 je patrné, jak můžeme změnu otáček provádět:  změnou

skluzu s

 změnou

počtu pólpárů p

 změnou

frekvence f

3

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) 4

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) 5

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) 6

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.

7

ŘÍZENÍ OTÁČEK ASYNCHRONNÍCH MOTORŮ



Blokové schéma frekvenčního měniče

8

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.

9

ŘÍZENÍ OTÁČEK ASYNCHRONNÍCH MOTORŮ

 OPAKOVÁNÍ: 1) Jakými způsoby je možné řídit asynchronní motory? …………………………………………................................

2) Popište 2 způsoby skokové regulace asynchr. motorů. ……………………..……………………………...................

3) Popište regulaci otáček změnou frenkvence. …………………………....................................................

4) Nakreslete a popište blokové schéma frekvenčního měniče. .........................................................................

10

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 11

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.

12