Biến tần thay đổi tốc độ động cơ xoay chiều bằng cách nào?
Khám phá mở rộng – Vật lý 12
Biến tần tạo nguồn xoay chiều có nhịp được điều khiển để thay đổi tốc độ từ trường quay của động cơ phù hợp. Nó không chỉ làm dòng điện yếu đi như một núm giảm sáng đơn giản. Tần số là một phần quan trọng của cách tổ chức chuyển động trong máy điện.
Tại sao phải đi qua điện một chiều?
Một cấu trúc thông dụng có ba phần. Khâu chỉnh lưu nhận điện xoay chiều và tạo điện một chiều. Khâu trung gian giúp duy trì nguồn cho tầng tiếp theo. Tầng nghịch lưu dùng các khóa bán dẫn đóng ngắt theo điều khiển để tạo đầu ra cấp cho động cơ.
Nhờ tầng điện tử này, đầu ra không bị buộc giữ nguyên tần số của lưới điện. Dạng điện áp tức thời có thể là các xung được tổ chức thích hợp; không nên hình dung mọi biến tần đều tạo một đường hình sin hoàn hảo ở ngay đầu nối.
Nhịp điện liên hệ với trục quay
Trong động cơ nhiều pha phù hợp, dòng qua các cuộn stator tạo từ trường quay. Với số cực đã chọn, thay đổi tần số cấp sẽ thay đổi tốc độ quay của trường. Điều khiển còn phối hợp điện áp và các đại lượng khác để máy làm việc trong giới hạn thiết kế.
Rotor của động cơ cảm ứng đang kéo tải thường quay chậm hơn trường một chút. Do đó, tần số không phải lời hứa rằng trục luôn đạt đúng một tốc độ bất kể tải. Những bộ điều khiển có phản hồi còn có thể điều chỉnh theo trạng thái đo được.
Một chiếc quạt không luôn cần chạy hết tốc độ
Khi nhu cầu thông gió giảm, hệ thống có thể hạ tốc độ quạt thay vì luôn chạy nhanh rồi hạn chế luồng khí bằng một cơ cấu khác. Đây là ví dụ về điều chỉnh nguồn chuyển động cho phù hợp nhu cầu.
Mức điện tiết kiệm phụ thuộc đặc tính tải, thời gian sử dụng và hệ thống ban đầu. Biến tần cũng có tổn hao, giới hạn dòng và điều kiện làm mát. Không thể kết luận mọi thiết bị thêm biến tần đều tiết kiệm cùng một tỉ lệ.
Hiểu lầm: cứ giảm điện áp là mọi động cơ sẽ giảm tốc an toàn theo ý muốn. Động cơ và phương thức điều khiển phải tương thích.
Ghi nhớ: chỉnh lưu, khâu một chiều, nghịch lưu; thay nhịp cấp điện để điều khiển trường quay và chuyển động.
Đọc thêm
- Vì sao rotor của động cơ cảm ứng thường quay chậm hơn từ trường quay?
- Bộ hạ áp buck giảm điện áp một chiều mà không chỉ đốt phần dư ra sao?