Làm thế nào để động cơ điều chỉnh tốc độ trước khi bộ biến tần không được phát minh?

Năm đó, khi không có bộ chuyển đổi tần số, về cơ bản là hệ thống điều chỉnh tốc độ động cơ DC, Apollo khi lên mặt trăng cũng phải sử dụng hệ thống điều chỉnh tốc độ chính xác, thậm chí cần phải điều khiển vị trí, sau đó cũng sử dụng servo DC để hoàn thành, nếu trước những năm 1960, thyristor không được sinh ra, hoặc thông qua máy phát điện để lái động cơ DC để điều chỉnh tốc độ, điều chỉnh dòng điện kích thích của máy phát điện có thể kiểm soát điện áp đầu ra của máy phát điện, do đó kiểm soát tốc độ quay của động cơ DC, loại hệ thống điều chỉnh tốc độ này có thể được nhìn thấy trong sách giáo khoa "kéo động cơ", chỉ là điểm ngu ngốc, nhưng phạm vi điều chỉnh tốc độ rất rộng, mô-men xoắn lớn, và ổn định và đáng tin cậy, ngoài ra, điều chỉnh tốc độ DC Lý thuyết đã rất thành thục, những chiếc xe điện đầu tiên đều sử dụng hệ thống điều chỉnh tốc độ này.

Ở đây nói về động cơ DC, tất nhiên nói về động cơ DC chải, bởi vì từ trường của động cơ và cuộn dây phần ứng được điều khiển riêng biệt và độc lập, và trực giao 90 °, không có vấn đề ghép nối, khi dòng điện kích thích vẫn không đổi, chuỗi từ cuộn dây kích thích stator không thay đổi.

Mô-men xoắn động cơ=Chuỗi từ cuộn dây kích thích * Dòng điện phần ứng

Vì vậy, miễn là bạn điều chỉnh kích thước của dòng điện phần ứng, bạn có thể trực tiếp nhận ra điều khiển mô-men xoắn chính xác của động cơ, có thể dễ dàng đáp ứng yêu cầu điều khiển mô-men xoắn không đổi, đây cũng là lý do cơ bản tại sao mô-men xoắn tốc độ thấp của hệ thống điều chỉnh tốc độ động cơ DC là rất tốt.

Đối với điều chỉnh tốc độ của động cơ DC, tốc độ quay n=(điện áp phần ứng U - dòng điện phần ứng I * điện trở bên trong phần ứng R)/hằng số Kφ;

Bởi vì điện trở bên trong R của động cơ DC là rất nhỏ, tốc độ quay n ≈ điện áp phần ứng U/hằng số.

Điện áp phần ứng U gần như có quan hệ tỷ lệ dương với tốc độ quay n, đây cũng là lý do quan trọng để điều chỉnh tốc độ động cơ DC thông qua máy phát điện để đáp ứng điều khiển.

Sau đó, silicon điều khiển và các thiết bị khác đã được phát minh ra, thông qua cầu điều khiển đầy đủ hoặc cầu bán điều khiển, trực tiếp có thể làm cho dòng điện xoay chiều trở thành dòng điện điều khiển DC, kích thước điện áp có thể được điều chỉnh nhanh chóng tùy ý, để điều khiển kích thước điện áp phần ứng của động cơ DC, do đó thay đổi tốc độ quay của động cơ.

Sau khi lý thuyết điều khiển được phát triển, động cơ DC cũng sử dụng hệ thống cấp chuỗi để điều chỉnh tốc độ, đó là vòng tốc độ bên ngoài, độ lệch tốc độ như vòng hiện tại đã cho, vòng hiện tại là vòng bên trong, cả hai vòng đều sử dụng bộ điều chỉnh PID để hoàn thành điều khiển, phản ứng nhanh, độ chính xác cao, lực xoắn lớn, phạm vi điều chỉnh tốc độ rộng.

Ngoài việc điều chỉnh tốc độ mô-men xoắn không đổi, bạn cũng có thể giảm dòng điện kích thích để làm cho động cơ DC chạy trong khu vực công suất không đổi, do đó mô-men xoắn được giảm khi tốc độ quay tăng, công suất không thay đổi, nhưng có thể mở rộng phạm vi điều chỉnh tốc độ.

Trên thực tế, chế độ điều khiển vector điều chỉnh tốc độ của bộ biến tần ngày nay được mô phỏng theo phương pháp điều chỉnh tốc độ của động cơ DC, và hiệu quả chưa lý tưởng như hệ thống điều chỉnh tốc độ DC. Chỉ bởi vì bàn chải carbon động cơ DC brush là xấu, bảo trì rắc rối, và chi phí sản xuất động cơ đắt tiền và các yếu tố khác, dần dần làm cho hệ thống điều chỉnh tốc độ động cơ DC brush ra khỏi thị trường. Mặc dù vậy, nhiều động cơ công suất nhỏ vẫn sử dụng hệ thống điều chỉnh tốc độ DC, sau khi tất cả, giá cả có lợi thế, và hiệu suất tương đối tốt.

Động cơ không đồng bộ, ngoài việc điều chỉnh tốc độ chuyển đổi tần số, thực tế có một phương pháp gỡ lỗi, đó là bằng cách thay đổi phương pháp logarit cực để đạt được tốc độ thay đổi, chẳng hạn như 1500 vòng quay của động cơ bốn cực, 8 cực chỉ 750 vòng quay, phương pháp điều chỉnh tốc độ này có giới hạn lớn, thường được gọi là động cơ hai tốc độ, thường chỉ có hai phần tốc độ, nhưng lực xoắn lớn hơn, và tương đối ổn định, trong một số trường hợp chỉ cần hai phần tốc độ, sử dụng phương pháp điều chỉnh tốc độ này là rất lý tưởng, chẳng hạn như một số hệ thống hỗn hợp, có một hệ thống điều chỉnh tốc độ như vậy, sau khi vận hành tốc độ thấp một thời gian, sau đó chuyển sang chế độ cao, hệ thống điều khiển này rất đơn giản, một chút tương tự như loại chuyển đổi sao tam giác, vì vậy chi phí Rẻ, cho tới hôm nay, cho dù biến tần phi thường phổ biến, nhưng vẫn có rất nhiều trường hợp sử dụng phương thức điều chỉnh tốc độ này.

Tốc độ quay của động cơ không đồng bộ n=60f/p, ngoài việc thay đổi tần số có thể thay đổi tốc độ quay n, việc điều chỉnh logarit cực p cũng có thể thay đổi tốc độ quay.

Điều chỉnh tốc độ này, như tên cho thấy, có nghĩa là "trượt" để điều chỉnh tốc độ, tốc độ động cơ thực tế sau khi khởi động là không thay đổi, là thông qua động cơ và tải giữa "trượt chênh lệch đầu" để trượt, để tải bên này tốc độ trở nên thấp hơn mà thôi, đầu trượt chênh lệch này, cũng có thể được hiểu là ly hợp điện từ, loại ly hợp này có thể có nhiều hình thức, nhưng tất cả đều sử dụng hiệu ứng điện từ để hình thành lực cản, bên dưới đơn giản theo nguyên tắc ly hợp bột từ để giải thích một chút.

Ví dụ, trong ly hợp này, có cuộn dây và rất nhiều bột từ, bột từ trong trường hợp điện, sẽ vì vai trò của từ trường cuộn dây, dính với nhau, dòng điện càng lớn, từ trường càng mạnh, sự kết hợp giữa bột từ càng chặt chẽ, đạt đến một mức độ nhất định, nó có thể trở thành một cái gì đó cứng nhắc nhất định, trực tiếp cho phép đầu ra và trục đầu ra kết nối với nhau, duy trì tốc độ đầu ra nhất quán, để tải và tốc độ quay của động cơ nhanh như nhau.

Khi hoàn toàn không có dòng điện, từ trường biến mất, hạt từ sẽ trở thành năm bè bảy mảng, giữa trục đầu ra và đầu vào hoàn toàn không có kết nối hạt từ, mặc dù động cơ vẫn đang quay, tốc độ quay tải có thể trở thành 0.

Nếu dòng điện từ trường ở một giá trị nhất định, bột từ có một liên kết nhất định, nhưng độ cứng không đủ, nó sẽ trượt bên trong, do đó, nó sẽ làm cho đầu vào và đầu ra trục giữa hình thành một sự khác biệt tốc độ nhất định, kiểm soát kích thước của giá trị dòng điện từ trường, bạn có thể kiểm soát tốc độ chênh lệch kích thước, do đó, tốc độ tải có thể được thay đổi.

Bởi vì là trượt, cho nên khẳng định sẽ ma sát nóng lên, như vậy một bộ phận điện năng sẽ lãng phí vô ích, hiệu suất điều chỉnh tốc độ thấp. Đương nhiên cũng có ưu điểm của nó, nó có thể làm thành điều khiển tốc độ khép kín, lúc tốc độ thấp mô - men xoắn so với điều chỉnh tốc độ máy biến tần còn lý tưởng hơn.