Управление оборотами однофазного асинхронного двигателя с помощью ARDUINO

Kirillkretov
Offline
Зарегистрирован: 10.02.2016

Подскажите пожулуйста как можно управлять оборотами однофазного асинхронного двигателя (вентилятор твердотопливного котла)с помощью ардуино? Я новичок в этом перечитал гору информации, в голове все смешалось одни пишут что можно управлять с помощью обычного диммера, другие пишут что необходим частотный преобразователь. Мощность двигателя 85 вт, 2700 об. Планируется регулировать кол-во оборотов в зависимости от температуры теплоносителя от 30% до 100%, плавно, без рывков запуская двигатель на малых оборотах, а затем  набирая их по необходимости.

Andy
Andy аватар
Offline
Зарегистрирован: 01.01.2016

Существует три способа регулирования частоты вращения асинхронного двигателя:

  1. изменением скольжения (только двигатели с фазным ротором);
  2. изменением числа пар полюсов;
  3. изменением частоты источника питания.

 

Duino A.R.
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Для нормального управления асинхронным двигателем нужен частотник. Устройства плавного пуска (=УПП, =софт-стартеры) используют фазо-импульсный (ФИУ) способ подачи питания на двигатель (как диммер) только для того, чтобы обеспечить плавное нарастание тока потребления двигателя и не коротнуть питающую сеть при пуске. После разгона двигателя от УПП, в отличие от частотника, двигатель просто перебросить полностью на питание от сети, поскольку УПП по своему устройству синхронизировано с сетью. Использовать ФИУ для полноценного управления двигателем не получится, хотя в некоторых редких частных случаях может и "прокатить".

Если ПЧ для Вас дорого, то можно попробовать "старинный" метод регулировки подачи воздуха - управление шиберной задвижкой от сервопривода. Тут уже упор придется делать на механику. Собственно сам двигатель при таком способе всегда будет работать в номинале.

VictorNsk
VictorNsk аватар
Offline
Зарегистрирован: 27.09.2015

Kirillkretov

В этой статье что не понятно? 

http://masterxoloda.ru/4/upravlenie-skorostyu-vrashheniya-odnofaznyh-dvigatelej

Andy пишет:

Существует три способа регулирования частоты вращения асинхронного двигателя:

  1. изменением скольжения (только двигатели с фазным ротором);
  2. изменением числа пар полюсов;
  3. изменением частоты источника питания.

Самому точно понятно что написал? 

 

Andy
Andy аватар
Offline
Зарегистрирован: 01.01.2016

VictorNsk, кури букварь, для начала. Только лохи управляют частотой вращения асинхронного двигателя при помощи изменения напряжения.

VictorNsk
VictorNsk аватар
Offline
Зарегистрирован: 27.09.2015

Andy пишет:

VictorNsk, кури букварь, для начала. Только лохи управляют частотой вращения асинхронного двигателя при помощи изменения напряжения.

А особо одаренные, накурившиеся букварей,  какой практический метод управления, с приведением конкретной схемы управления, предпочитают? Цитировать отрывки самокруток у вас неплохо получается. Интересно узнать ответ на предыдущий вопрос - самому точно понятно что написал?

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

решаю схожу задачу http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=126978

я бы для начала попытался больше узнать про особенности двигателя. Они бывают разные

В моем случае производитель заявляет о возможности управлять производительностью вентилятора при помощи напряжения и в продаже есть ручные регуляторы двух типов - трансформаторные и электронные. Трансформаторный тут все просто - по сути ЛАТР с фиксированными коэффициентами. Один из вариантов для меня - купить готовый регулятор и щелкать обмотки релюшками. Если не лень, то можно такой трансформатор намотать самому. На каком принципе работает продаваемый электронный регулятор к сожалению не известно.

Такие же как этот у меня вентилятор я уже регулировал обычным ФИМ диммером. Они так работают много лет. Однако там есть большие минусы - стабильно вентиляторы работают только в узком диапазоне регулировок и при некоторых режимах издают лишний шум.

Сейчас планирую использовать ШИМ, в ссылке выше есть детали. Сразу предупрежу. Мой вариант не факт подойдет вам, ибо конструкция и особенности двигателей могут быть разные. Не забывайте, что при неправильном режиме работы обмотки могут перегреваться, что в конечном итоге может привезти к отказу

частотный преобразователь все называют самым универсальным способом. Однако он технически сложный, а если покупать - дорогой

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

VictorNsk пишет:

Andy пишет:

Существует три способа регулирования частоты вращения асинхронного двигателя:

  1. изменением скольжения (только двигатели с фазным ротором);
  2. изменением числа пар полюсов;
  3. изменением частоты источника питания.

Самому точно понятно что написал? 

VictorNsk, лично мне, все понятно и нечего добавить, можите почитать

а при фазовом управлении частота вращения сильно зависит от нагрузки....

Andy
Andy аватар
Offline
Зарегистрирован: 01.01.2016

Не иначе специалисты по электроприводам собрались. Специально для тех, кому "все понятно": скорость вращения асинхронного двигателя это функция частоты, а не напряжения питающей сети. Пытаться регулировать скорость вращения измененеием напряжения так же глупо, как и изменением момента нагрузки.

Типовая механическая характеристика асинхронного двигателя при разных напряжениях 1 и 2 и характеристика вентилятора 3.

Да, при уменьшении напряжения скорость вращения незначительно уменьшается, но гораздо сильнее уменьшается критический момент.

Типовая механическая характеристика асинхронного двигателя при разных частотах 1 и 2 и характеристика вентилятора 3.

Почувствуйте разницу.

Впрочем не вижу смысла "метать бисер" перед местной публикой - продолжайте надувать сопли пузырями.

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

Andy пишет:

Не иначе специалисты по электроприводам собрались. Специально для тех, кому "все понятно":

....

Впрочем не вижу смысла "метать бисер" перед местной публикой - продолжайте надувать сопли пузырями.

Andy, а в чей огород этот камень? или любое мнение не верно, если написано другими словами?

графики лучше было взять здесь «2.10. Искусственные механические характеристики!» эти нагляднее ИМХО

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

upd

По поводу фазового управления частотой вращения

Duino A.R. пишет:

используют фазо-импульсный (ФИУ) способ подачи питания на двигатель (как диммер) только для того, чтобы обеспечить плавное нарастание тока потребления двигателя и не коротнуть питающую сеть при пуске.

Такой способ тоже возможен, за счет энергии, но напрямую управлять частотой вращения двигателя невозможно, требуется обратная связь – энкодер. Самый простой энкодер реализуется на просвете лопастей вентилятора, связкой светодиод-фотодиод.

Kirillkretov
Offline
Зарегистрирован: 10.02.2016

Пришел к выводу что возможно регулирование только частотным преобразователем. Во всех остальнх случаях при снижении оборотов будут появляться постороннии шумы и двигатель будет греться. Единственная проблема (для меня) подключить эхтот самый преобразователь к ардуино!!! Вариант с диммером конечно был по проще...

inspiritus
Offline
Зарегистрирован: 17.12.2012

у ЧП, как правило есть входы СТАРТ СТОП и вход регулирования (4-20 ма , или 0-10 в).

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

inspiritus пишет:

у ЧП, как правило есть входы СТАРТ СТОП и вход регулирования (4-20 ма , или 0-10 в).

и куча настроек  типа: разгона, торможения, защита от КЗ, подключение энкодера - но ценник!!!

Duino A.R.
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015
Duino A.R.
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015
Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014
axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

Гриша пишет:

и куча настроек  типа: разгона, торможения, защита от КЗ, подключение энкодера - но ценник!!!

ценник к сожалению не настраивается)

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

Kirillkretov пишет:

Пришел к выводу что возможно регулирование только частотным преобразователем. Во всех остальнх случаях при снижении оборотов будут появляться постороннии шумы и двигатель будет греться. Единственная проблема (для меня) подключить эхтот самый преобразователь к ардуино!!! Вариант с диммером конечно был по проще...

с частотником тоже может греться. Чтобы этого не происходило частотник должен менять ток при изменении частоты. Вам все это нужно будет правильно настроить, чтобы не грелся

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

axill пишет:

с частотником тоже может греться. Чтобы этого не происходило частотник должен менять ток при изменении частоты. Вам все это нужно будет правильно настроить, чтобы не грелся

интересная картина получится, если поставить наездник на двигатель вентилятора :))))))))))))