850 likes | 1.57k Views
Aandrijfsystemen: Motoren. VTI Brugge F. Rubben, ing. Aandrijfmethoden. Bron: Elektrische aandrijftechniek – dr.ir. R. D’hulster. Keuze Motor?. Parameters bij bepalen van de Motor? Spanning en frequentie? Type Motor? Vermogen en Snelheid? Dynamisch Regelgedrag? Belastingsprofiel?
E N D
Aandrijfsystemen: Motoren VTI Brugge F. Rubben, ing.
Aandrijfmethoden Bron: Elektrische aandrijftechniek – dr.ir. R. D’hulster
Keuze Motor? • Parameters bij bepalen van de Motor? • Spanning en frequentie? • Type Motor? • Vermogen en Snelheid? • Dynamisch Regelgedrag? • Belastingsprofiel? • Type behuizing? • Afmetingen? • Montagemogelijkheden? • Omgevingsfactoren? • Aankoopprijs? • Onderhouds- en energiekosten?
pK? 1pK = 746W • 5000W = ……….. pK • 2pK’tje = …………W
INDUCTIEMOTOREN (3F) • Synchrone vs Asynchrone motoren • Draaiveld • Slip, poolparen, frequentie • Types asynchrone motoren • Hoe loopt kooirotor aan? • TN-curve ASM: • eigenschappen • Invloeden op de TN-curve => effecten in labo • Hoe TN-curve (motor dus) GEWENST beïnvloeden? • In the picture: FREQUENTIEREGELAAR • In the picture: niet perfect net…
INDUCTIEMOTOREN (3F) • Synchrone vs Asynchrone motoren • Draaiveld • Slip, poolparen, frequentie • Types asynchrone motoren • Hoe loopt kooirotor aan? • TN-curve ASM: • eigenschappen • Invloeden op de TN-curve => effecten in labo • Hoe TN-curve (motor dus) GEWENST beïnvloeden? • In the picture: FREQUENTIEREGELAAR • In the picture: niet perfect net…
Inductiemotoren: ASM vs SM? • What’s in a name? • ASM: • SM: • STATOR HEEFT DEZELFDE BOUW. • ONTSTAAN Draaiveld?
Inductiemotoren: stator Statorwikkelingen zijn 120° verschoven!!! • > 3fase spanningen aangesloten • > Rond stroomvoerende windingen ontstaat een magnetisch veld > Door variërende spanningen (en dus stromen) ontstaat er een draaiveld.
Inductiemotoren: stator Bron: http://www.elektromotorendevier.nl/elektromotoren.php
Inductiemotoren: DRAAIVELD • Theorie in bundel!
Inductiemotoren: DRAAIVELD • Vereenvoudigde voorstelling: • Snelheid draaiveld: • Synchrone snelheid • Ns = 60 * f / p • Eenheid: [trn/min] • f: aangelegde frequentie • p: aantal poolparen
Inductiemotoren: DRAAIVELD • Voorbeeld.
Inductiemotoren: DRAAIVELD • Slip? • Asynchrone motor: rotor draait niet zo snel als het magnetisch veld in de stator. • Ns <> Nr verschil in % uitgedrukt
De slip • Oefeningen. • Motor draait op 1350 trn/min. Als er 2 poolparen zijn, wat is de slip bij 50Hz? • Zelfde motor als hierboven, die stilstaat. Bereken nu de slip. • Zelfde motor als hierboven, wat is de slip bij 60Hz? • Zelfde motor als hierboven, hoe groot is de slip bij 1500trn/min? • Zelfde motor als hierboven, hoe groot is de slip als de motor op 1600 trn/min draait?
INDUCTIEMOTOREN (3F) • Synchrone vs Asynchrone motoren • Draaiveld • Slip, poolparen, frequentie • Types asynchrone motoren • Hoe loopt kooirotor aan? • TN-curve ASM: • eigenschappen • Invloeden op de TN-curve => effecten in labo • Hoe TN-curve (motor dus) GEWENST beïnvloeden? • In the picture: FREQUENTIEREGELAAR • In the picture: niet perfect net…
3f ASM: bouw rotor Kooianker of Kooirotor Sleepringanker Kortgesloten staven vormen een kooi. Rotoraansluitingen bereikbaar van buitenaf.
KA DASM • Staven liggen schuin. • Reden? • Vorm rotorstaven varieert. • Doel? • Krijgen van andere motorkarakteristieken.
SA DASM • 3 extra aansluiting bij motor • Rotor belasten met R’n? • Andere motorkarakteristiek… Bron: http://users.skynet.be/kevin.vangenechten/
3f ASM: Aanzetten kooirotor • Stator: • 3fase spanningen aangesloten • Rond stroomvoerende windingen ontstaat een magnetisch veld • Door variërende spanningen (en dus stromen) ontstaat er een draaiveld. • Rotor: • Staat stil! Magnetisch veld beweegt t.o.v. een geleider. • ° inductiespanning in de geleiders. • In die geleiders (‘kort’gesloten) ° inductiestromen • Stroomvoerende geleider in magnetisch veld: °FL. • Elkaar versterkende krachten rond een as: ° Koppel (M of T) • Motor begint te draaien. (Mm > Mlast)
Mmot > Mlast? • Aanzetten motor • Motor versnelt • tot Mmot < Mlast • Motor vertraagt • Tot Mmot > Mlast • Motor versnelt • … • tot evenwicht
INDUCTIEMOTOREN (3F) • Synchrone vs Asynchrone motoren • Draaiveld • Slip, poolparen, frequentie • Types asynchrone motoren • Hoe loopt kooirotor aan? • TN-curve ASM: • eigenschappen • Invloeden op de TN-curve => effecten in labo • Hoe TN-curve (motor dus) GEWENST beïnvloeden? • In the picture: FREQUENTIEREGELAAR • In the picture: niet perfect net…
i T N S N = 0 S = 1 Ns s=0 IN-curve
5. Aanzetten van een ASM Bij aanzet: Relatief groot koppel, maar ook grote stroom. Hoge stroom vaak ongewenst. Beperken van de stroom bij aanzetten van ASM! Oplossingen? Verlagen statorspanning (U daalt > I daalt ook) Ster-driehoek Transformator Softstarter Gebruiken rotorweerstanden (SA-motoren!!!)
i T N S N = 0 S = 1 Ns s=0 5.0. Probleemschetsing Aanzetstroom: Zéér groot… Werkingsgebied Stroom aanvaardbaar Inom Tnom
5.1. Ster-driehoek T last2 i D D T last1 T St St N S N = 0 S = 1 Ns s=0 Bij belasting 1 is dit geen probleem om te gebruiken!!! Bij belasting 2 is dit niet aangewezen! (motor kan niet aanzetten in Ster) Andere oplossingen? B.v. softstarter
5.2. Transformator T last2 i U1 T last1 T U1 U2 N S N = 0 S = 1 Ns s=0
5.3. Softstarter i T N S N = 0 S = 1 Ns s=0 T last5 T last4 i T last3 T T begin (instelbaar in %) Softstarter: lagere spanning/stroom D.m.v. vermogenelectronica wordt de statorspanning geregeld. Meestal kan men een aantal parameters instellen: softstarter in klas: beginkoppel (start torque), aanlooptijd (rise time), uitlooptijd. Bij sommige belastingen (last 4) moet het aanzetkoppel echter groot zijn!!! => softstarter is ook niet geschikt. last 4: kunnen voor deze motor dan beter direct aanzetten) last 5: andere methode zoeken
5.4. Aanzetweerstanden (rotor) R neemt toe
5.5. frequentie regelen (bij het aanzetten!!!) U/f = cte U T 50 f N S 1500 N = 0 f neemt toe? U ook, Zolang U/f = Cte.
5.5. frequentie regelen (bij het aanzetten!!!) T T transportband N S Frequentieregelaar gaat van beginfrequentie bouwt op een continue manier de frequentie op. Hierdoor verschuift het werkpunt van links naar rechts tothet gewenste toerental bereikt is.
6.2. Vermogenelectronica • Softstarter • Frequentieregelaar • DC-rem
Driefasig Asynchrone Motor • Bouw • Principes • Types • Karakteristieken: • Koppel-toerentalcurve • Stroom-toerentalcurve • Slip • Aanzetten • Remmen • Snelheid regelen