KURZUS: Elektrotechnika

MODUL: Aszinkron gépek

39. 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=(1−s)⋅ n 0 n 0 = f 1 p n= f 1 p ⋅(1−s)
| 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.