Управление скоростью асинхронных электродвигателей

Использование для питания и управления правильно подобранных частотных преобразователей позволяет бесступенчато и практически без потерь регулировать в широком диапазоне скорость асинхронных моторов с короткозамкнутым ротором. Преобразователи могут иметь две разновидности метода управления: амплитудно-импульсная модуляция (АИМ) и наиболее популярная широтно-импульсная модуляция (ШИМ).

Сегодня тандем асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и частотного преобразователя используется в самых различных установках и оборудовании систем автоматизации производственных процессов. Главными преимуществами такого способа управления приводом является оптимизация технологии производства, улучшение показателей качества и значительная экономия энергии.

Как показывают расчеты и практические наблюдения, наилучшие рабочие характеристики на всем диапазоне частот показывают 4-полюсные асинхронные моторы, поэтому наиболее часто предпочтение отдают именно этим моделям. Конечно, если процесс требует более низких или высоких скоростей выбирают и другие количества полюсов. Номинальное напряжение обычно принимается равным напряжению сети, чтобы при отказе частотника можно было запитать мотор напрямую.

Частотно-регулируемые асинхронные моторы  имеют стандартную конструкцию, специальные решения для большей мощности по запросу. При работе с частотными преобразователями необходимо учитывать потери, вызываемые гармониками, а также целесообразно снизить номинальную мощность на 0 - 20 % в соответствии с рекомендациями IEC, учитывая температурный запас мотора.

Изоляция двигателя при питании от преобразователя испытывает гораздо большее число неблагоприятных факторов, чем при работе от сети. Рекомендуется тщательная конструктивная проработка всей системы привода, включая длину кабельного соединения, требования к фильтрам. В отдельных случаях требуется специальная изоляция и применение дополнительных фильтров на выходе инвертора.

Двигатель, питаемый от преобразователя, из-за гармоник может также создавать больше шума, чем при питании от сети. Этот фактор можно уменьшить за счет правильной конструкции двигателя и преобразователя частоты. Также на валу двигателя могут индуцироваться напряжения и при их возрастании до значительных значений токи могут повредить подшипники и вызвать преждевременный износ. В этом случае можно предусмотреть изоляцию подшипников.