Hoofstuk 23 – Elektroniese beheer van ws.-masjiene

1. Hoofstuk 23 – Elektroniese beheer van ws.-masjiene • Voorbeelde van ws.-masjien aandrywing • Motor aandrywing deur ’n ws.-ws. skakelomsetters • Konstante wringkrag modus • Konstante drywing modus • Generator modus • Volt-per-Hertz vir ’n praktiese motor Addisionele bronne: • Sen: Principles of Electric Machines and Power Electronics, Tweede uitgawe, 1996.

2. Voorbeelde van ws.-masjien aandrywing (23.1) • Siklusomsetters:

3. Voorbeelde van ws.-masjien aandrywing (22.4) • Veranderbare spoedbeheer d.m.v. toevoerspanning

4. Voorbeelde van ws.-masjien aandrywing (23.1) • Veranderbare spoed aandrywing vir bewikkelde rotor induksie motors:

5. Voorbeelde van ws.-masjien aandrywing (23.1) • Selfkommuterende veranderbare spoed omsetters en beheerde gelykrigters

6. Konstante wringkrag en konstante drywing (Sen: 5.13.3) • Vir konstante wringkrag word die glipspoed en die lugspleetvloed konstant gehou. • Vir konstante drywing word die vloed verminder en die glipspoed vermeerder sodat die motor konstante drywing lewer.

7. Glipspoed, vloedoriëntasie en wringkrag (23.16) • Die onderstaande figuur toon ’n tipiese verwantskap tussen die glipspoed, vloedoriëntasie en die wringkrag. • Vanaf die vergelyking lei ons die volgende uitdrukking af vir die frekwensie van die spannings en strome op die rotor van die induksiemasjien

8. Veranderbare spoed beheer – konstante wringkrag modus (23.17) • Konstante wringkrag word verkry deur die glipspoed en die vloed in die lugspleet konstant te hou vir verskillende frekwensies. • (a): Kenbedryfsmodus: f = 60 Hz • (b): f = 6.1 Hz • (c): Stilstand: f = 2 Hz • (d): Remmodus: f = 0.5 Hz • (e): Gs. op stator: f = 0 Hz • (f): Bedryf bo kentoevoerfrekwensie: f = 150 Hz

9. Veranderbare spoed beheer – konstante drywing modus (23.18) • As die drywingselektroniese aandrywing nie meer as die kenspanning op die terminale kan aanlê nie (of dat dit deur beheer beperk word) vir frekwensies bo kentoevoerfrekwensie nie, dan is die motor in ’n konstante drywing modus.

10. Veranderbare spoed beheer – generator modus (23.19) • Generator modus kom voor wanneer die vloed in dieselfde rigting as die rotor roteer, maar teen ’n stadiger spoed • (a): Kenbedryfsmodus: f = 60 Hz

11. Ekwivalente stroombaan van ’n induksiemasjien (23.21) • Die ekwivalente stroombaan van die induksiemasjien stel ons in staat om die praktiese motor wat aangedryf word deur ’n drywingselektroniese omsetter te analiseer • Let op na die verwysing van die verskillende vloedomsluitings, naamlik , 1 en 2 om die gemeenskaplike vloed (wat beide die stator en die rotor omsluit) of te wel magnetiseringsvloed, die vloed wat slegs die stator omsluit en die vloed wat slegs die rotor omsluit aan te toon. • Sien ook die verwysing na E: Dit kan eendersyds beskou word as die effektiewe spanning wat met die magnetisering geassosieer word, of as die spanning wat in die stator geïnduseer word as gevolg van die roterende veld wat opgewek word deur die roterende rotorstrome.

12. Voorbeeld van die ekwivalente stroombaan van ’n praktiese motor (23.21) • 5 hp, 460 V, driefase, 60 Hz, 3510 o.p.m. • Vollas • Vashourotor

13. Volt-per-Hertz veranderbare frekwensie aandrywing (23.22) • Ter illustrasie van die Volt-per-Hertz veranderbare frekwensie aandrywing kyk ons na die voorbeeld van afdeling 23.23: • Indien die motor teen 6 Hz aangedryf word en dieselfde glipspoed word geneem as onder ken-/vollastoestande, dan geld die onderstaande oplossing • Let op dat die reaktansies almal met die faktor 6/60 verander en dat die toevoerspanning ook met die faktor 6/60 verander is. (10 keer kleiner in beide gevalle) • Let op dat die wringkrag van die bostaande stroombaan nie dieselfde is as vir die vollas geval nie. Dit kan toegeskryf word aan die spanningsval oor die stator weerstand en reaktansie by lae frekwensies wat verhoed dat die grootte van die vloed konstant bly. • Daar kan voor gekompenseer word deur die spanning geleidelik groter te maak as wat die V/f verhouding voorskryf by lae frekwensies sodat E konstant kan bly.