KURZUS: Elektrotechnika

MODUL: Aszinkron gépek

36. lecke: Aszinkron motorok fordulatszám változtatása

Tanulási célok

A lecke áttanulmányozása után Ön képes lesz:

  • Saját szavaival elmagyarázni, hogy milyen módon lehet változtatni az aszinkron motorok fordulatszámát.
  • Saját szavaival megfogalmazni, hogy mi a különbség az egyes fordulatszám változtatási megoldások között.
Tevékenységek
  • Olvassa el figyelmesen a háromfázisú aszinkron motorok fordulatszám változtatásával foglalkozó részt!
  • Tanulmányozza alaposan a kalickás aszinkron motorok fordulatszám változtatási módjait!
  • Tanulmányozza alaposan a csúszógyűrűs aszinkron motorok fordulatszám változtatási módjait!
Tananyag
Fordulatszám változtatás

Gyakran szükség van arra, hogy üzem közben megváltoztassuk az aszinkron motor fordulatszámát. Az alábbi összefüggés alapján látható, hogy a fordulatszámot három tényező befolyásolja: szlip, frekvencia, póluspárszám. Ha ezek közül bármelyiket megváltoztatjuk, akkor megváltozik a fordulatszám is. Ebből következően három lehetőség van a fordulatszám változtatására. A következőkben ezt tekintjük át.

s= n 0 n n 0 n=(1s) n 0 n 0 = f 1 p n= f 1 p (1s)

Szlip változtatása
  • csúszógyűrűs motornál
    A forgórészkörbe ellenállásokat kötünk be, hasonlóképpen, mint ahogy azt az indítási áram csökkentésekor láttuk. A motor nyomatéki ábrája megváltozik. Ha az ellenállás értékét folyamatosan tudjuk változtatni, akkor folyamatos fordulatszám változtatást tudunk elérni. A módszer előnye a viszonylag egyszerű kialakítás, hátránya az, hogy veszteséges, ugyanis az ellenálláson keresztül folyó áram hőt termel.
  • kalickás motornál
    Csak elvi lehetőség, nem használják, mert a feszültséggel négyzetes viszonyban lévő nyomaték erőteljesen lecsökkenne a feszültség csökkentés hatására.

Vegyük észre, hogy a feszültség csökkentésével a nyomaték is csökken (négyzetesen)!

Pólusszám változtatása

Az állórész tekercselés pólusszámának változtatásával több fokozatú fordulatszám változtatás érhető el, mivel minden pólusszámnak más-más szinkron fordulatszám felel meg. Gyárilag olyan tekercselést alakítanak ki, amely megfelelő átkapcsolásokkal két különböző pólusszámra használható. A legismertebb és leggyakrabban alkalmazott megoldás az ún. Dahlander-féle tekercselés, amely 1:2 arányú pólusszám átkapcsolást tesz lehetővé. Az egyes fázistekercsek két félből állnak, amelyeket sorba vagy párhuzamosan lehet kötni.

Ez a fordulatszám változtatási módszer veszteségmentes, viszont hátránya, hogy csak fix fordulatokra alkalmazható (pl. n=2880, 1440, 720 f/perc stb.). A póluspárok növelése a fordulatszám csökkenésével jár.

Állórész-frekvencia változtatása

Ez a legjobb és legkorszerűbb megoldás, ugyanis folyamatos fordulatszám változtatást tesz lehetővé lényegében veszteségmentesen. Erre a célra félvezető eszközökből épített ún. frekvenciaváltókat alkalmaznak, amelyek a frekvenciával együtt a feszültséget is változtatják. Ezek segítségével akár 3000 ford./percnél nagyobb fordulatszám is elérhető. Az alábbi ábra mutatja, hogyan változik a gép jelleggörbéje, ha változik az állórészre kapcsolt feszültség frekvenciája (szinkron pont változik, billenő nyomaték értéke nem):

Önellenőrző feladatok

Töltse ki az alábbi feladatlapot!

1. Adja meg, hogy melyik válasz a helyes!
A fordulatszámot két tényező befolyásolja: frekvencia, póluspárszám.
A fordulatszámot három tényező befolyásolja: szlip, frekvencia, póluspárszám.
A fordulatszámot négy tényező befolyásolja: szlip, feszültség, frekvencia, póluspárszám.
2. Adja meg, hogy melyik válasz a helyes!
Az állórészre kapcsolt feszültséggel négyzetes viszonyban van a nyomaték.
Az állórészre kapcsolt feszültséggel lineáris kapcsolatban van a nyomaték.
3. Adja meg, hogy melyik válasz a helytelen!
Az állórész tekercselés pólusszámának változtatásával több fokozatú fordulatszám változtatás érhető el.
Az állórész tekercselés pólusszámának változtatásával folyamatos fordulatszám változtatás érhető el.
4. Egészítse ki az alábbi mondatot!

A póluspárok növelése a fordulatszámot .

5. Adja meg, hogy melyik válasz a helytelen!
Az állórész-frekvencia változtatása folyamatos fordulatszám változtatást tesz lehetővé lényegében veszteségmentesen.
Az állórész-frekvencia változtatása több fokozatú fordulatszám változtatást tesz lehetővé lényegében veszteségmentesen.
6. Adja meg, hogy melyik válasz a helyes!
Frekvenciaváltók alkalmazásával 3000 ford./percnél nagyobb fordulatszám is elérhető.
Frekvenciaváltók alkalmazásával csak 3000 ford./percnél nagyobb fordulatszám érhető el.
Frekvenciaváltók alkalmazásával csak 3000 ford./percnél kisebb fordulatszám érhető el.
7. Adja meg, hogy melyik válasz a helyes!
Az állórész-frekvencia változtatásával megváltozik a billenő nyomaték értéke.
Az állórész-frekvencia változtatásával megváltozik a billenő nyomaték helye.
8. Adja meg, hogy melyik válasz a helyes!
Az állórész-frekvencia változtatásával megváltozik a szinkron pont helye.
Az állórész-frekvencia változtatásával nem változik meg az indító nyomaték értéke.