Variable Geschwindigkeit

Der Drehzahlregler ist eine Vorrichtung oder eine breite Reihe von mechanischen, hydraulischen, elektrischen oder elektronischen Geräten verwendet werden, um die Drehzahl der Maschine, insbesondere Kraftrichtung zu steuern. Auch wird es als Variable Speed ​​Drive bekannt. In ähnlicher Weise ist es manchmal von der anglisierte Drive, ein Brauch, der als sachwidrig aufgerufen wird. Industriemaschinen im Allgemeinen wird durch Elektromotoren, bei konstanter oder variabler Geschwindigkeit, aber genaue Werte angetrieben. Jedoch Elektromotoren arbeiten im allgemeinen mit konstanter oder nahezu konstanter Drehzahl, und mit Werten, die auf die Kraft und den Eigenschaften des Motors, die nicht einfach verändert werden kann, abhängen. Zur Drehzahlregelung von Motoren zu erreichen, wird ein spezieller Treiber genannt Frequenzumrichter eingesetzt. Die Frequenzumrichter sind in einer Vielzahl von industriellen Anwendungen wie Ventilatoren und Klimaanlagen, Pumpen, Industrieriemen und Förderanlagen, Aufzügen, Abfüllmaschinen, Dreh- und Fräsmaschinen etc. verwendet Ein Antrieb mit variabler Drehzahl kann aus einer Kombination eines Elektromotors und die Steuerung, die verwendet wird, um die Geschwindigkeit derselben zu regulieren bestehen. Die Kombination aus einem Motor mit konstanter Drehzahl und eine mechanische Vorrichtung, um die Drehzahl kontinuierlich ändern kann auch als VSD bezeichnet werden.

Gründe für den Einsatz drehzahlgeregelte Antriebe

Prozesskontrolle und Energieeinsparung sind zwei der Hauptgründe für den Einsatz von drehzahlgeregelte Antriebe. Historisch wurden drehzahlgeregelte Antriebe, die ursprünglich für Prozesssteuerung entwickelt, aber energiesparend ist als wichtiges Ziel wie die erste aufgetaucht.

Geschwindigkeit als eine Möglichkeit der Steuerung eines Prozesses

Unter den verschiedenen Vorteilen in der Prozesskontrolle durch die Verwendung von drehzahlvariablen Antrieben vorgesehen sind:

  • Glatter Operationen.
  • Beschleunigungssteuerung.
  • Unterschiedliche Arbeitsgeschwindigkeiten für jede Phase des Prozesses.
  • Variablen in variablen Vergütungsprozesse.
  • Langsame Vorgänge ermöglichen die Anpassung oder Tests.
  • Einstellen der Geschwindigkeit der Produktion.
  • Ermöglichen eine hochpräzise Positionierung.
  • Steuerung des Drehmoments.

Förderung der Energieeinsparung durch den Einsatz von Frequenzumrichtern

Ein Team von einem Antrieb mit variabler Drehzahl angetrieben wird verwendet in der Regel weniger Energie als wenn das Gerät wurde in einem festgelegten konstanten Geschwindigkeit aktiviert. Ventilatoren und Pumpen stellen die auffälligsten Anwendungen. Zum Beispiel wenn eine Pumpe mit einem Motor, der mit einer festen Geschwindigkeit angetrieben wird, kann die Strömung mehr als notwendig hergestellt werden. Hierzu könnte die Strömung durch ein Steuerventil verlässt stabilen Pumpengeschwindigkeit reguliert werden kann, ist jedoch wesentlich effizienter Regulierung der Strömungs Steuerung der Motordrehzahl und nicht einschränken durch das Ventil, da der Motor nicht die Energie ungenutzt verbraucht ...

Arten von drehzahlgeregelten Antrieben

Insgesamt können wir sagen, dass es drei grundlegende Arten von drehzahlgeregelten Antrieben: mechanische, hydraulische und elektrische elektronischen. Innerhalb eines jeden Typs können mehrere Untertypen, die im Folgenden erläutert werden können. Es sollte beachtet werden, dass ältere Laufwerke waren mechanische, die ursprünglich verwendet wurde, um die Geschwindigkeit der Wasserräder von Mühlen, sowie Geschwindigkeitsmaschinen Dämpfen steuern.

Die mechanische und hydraulische Regelantriebe sind allgemein als, wenn bei Fahrzeugen, Agrarmaschinen oder einem anderen Maschinen eingesetzt bekannt.

Mechanische Antriebe

  • Abstimmbarer Schritt: das Gerät verwendet Riemen und Riemenscheiben in der der Durchmesser von einer oder mehreren Riemenscheiben verändert werden.
  • Fahrantrieb: trägt Macht durch Metallrollen. Das Übersetzungsverhältnis des Eingabe / Ausgabe wird durch Bewegen der Walzen, um die Kontaktflächen zwischen ihnen und damit das Übersetzungsverhältnis zu ändern eingestellt.

Schematische 3D-Animation Betrieb

Hydraulische Antriebe

  • Hydrostatischem Antrieb: sie besteht aus einer Hydraulikpumpe und einem Hydraulikmotor. Eine Umdrehung der Pumpe oder des Motors identisch ist mit einer definierten Menge des Flüssigkeitsvolumens behandelt. Somit kann die Rate durch die Regelung eines Steuerventils oder durch Veränderung der Verdrängung der Pumpe oder des Motors gesteuert werden.
  • Hydrodynamische Antriebs-: Hydrauliköl verwendet werden, um mechanische Drehmoment zwischen einem Eingang und Abtriebsrotor übertragen. Auch als variable Befüllung hydraulischen Koppler.
  • Hidroviscoso Antriebs: besteht aus einer oder mehreren Platten mit einer Eingangswelle, die in physischem Kontakt mit einem oder mehreren Laufwerken mit der Ausgangswelle verbunden ist. Das mechanische Drehmoment von der Eingangswelle auf die Ausgangs durch den Ölfilm, der zwischen den Scheiben übertragen. Somit ist das übertragene Drehmoment proportional zu dem durch den Hydraulikzylinder, der die Scheiben ausgeübte Druck drückt.

Die elektrischen Antriebe elektronischen

Es gibt vier Kategorien von drehzahlgeregelten Elektro-Mails:

  • DC-Motor-Laufwerke.
  • variabler Geschwindigkeit Wirbelstrom.
  • Schiebeplatten.
  • Wechselstrommotor-Laufwerke

Arten von Elektro-elektronische Antriebe

Der elektrisch-elektronische Antriebe umfassen sowohl die Steuerung und den elektrischen Motor, aber es ist üblich, den Ausdruck nur mit dem elektrischen Antrieb Controller verwenden.

Die erste Variable Suchtechnologie verwendet Vakuumröhren. Im Laufe der Jahre, nachdem sie, die Halbleitervorrichtungen, die erheblich reduziert das Volumen und die Kosten, die Wirksamkeit zu verbessern und die Zuverlässigkeit der Vorrichtungen.

DC-Motor-Laufwerke

Diese Laufwerke bieten Drehzahlregelung von Gleichstrommotoren Serie, Ableitung, komponiert und Permanentmagneten. Die Frequenzumrichter sind Vorrichtungen, die die Geschwindigkeit eines elektrisch gesteuerten Motor variieren. Im Falle einer der oben genannten Maschinen wird der folgende Ausdruck erfüllt ist:

wo

Es Löschen des mechanischen Drehzahl wird erreicht:

Dann kann man sehen, dass die mechanische Drehzahl eines Gleichstrommotors ist direkt proportional zu dem Endgerät und umgekehrt proportional zum magnetischen Fluss, was wiederum abhängig von der Feldstromspannung. Unter Ausnutzung dieser Situation ist, dass derartige Antriebe können die Drehzahl eines Gleichstrommotors zu steuern: seine Klemmenspannung kontrollieren oder die Veränderung des Wertes des aktuellen Feldes.

Wirbelstromantriebe

Ein Geschwindigkeitswirbelstrom besteht aus einem festen Geschwindigkeitsmotor und eine Kupplung von Wirbelströmen. Die Kupplung enthält einen Rotor mit fester Drehzahl und variable Geschwindigkeitsrotors, durch einen kleinen Spalt getrennt sind. Es hat auch eine Feldspule, deren Strom reguliert werden kann, die ein magnetisches Feld, das mit dem Eingangsrotor Abtriebsrotor übertragenen mechanischen Drehmoment bestimmt produziert. Je höher somit die magnetische Feldstärke, ein höheres Drehmoment und Drehzahl übertragen wird, und bei niedrigeren Magnetfeld das Drehmoment und die Drehzahl der Ausgangsrotor senken. Steuern der Ausgangsdrehzahl der Variablentyp es üblicherweise mittels geschlossenem Regelkreis durchgeführt, wobei als Tachorück Element CA.

Variable Schlupf

Dieser Variablentyp gilt nur für Asynchronmotoren Schleifringläufer. In jedem Induktionsmotor kann die mechanische Drehzahl durch die folgende Gleichung bestimmt werden:

Wobei s der Schlupf des Motors, dessen Wert zwischen 0 und 1. Somit kann eine größere Schlupf geringere mechanische Motordrehzahl. Der Schlupf durch Erhöhen der Widerstand der Rotorwicklung oder durch Herabsetzen der Spannung in der Rotorwicklung erhöht werden. Damit wird erreicht, dass die Motordrehzahl Ringläufer-Induktions steuern. Allerdings ist diese Art von Antrieben weniger effizient als andere, weshalb heute kaum Anwendung.

Wechselstrommotor-Laufwerke

Die Frequenzumrichter bieten Drehzahlregelung von Asynchronmotoren sowohl als Synchronmotoren durch Anpassung der Versorgungsfrequenz zum Motor.

  • Im Falle eines Synchronmotors wird die Drehzahl durch die folgende Gleichung bestimmt wird:
  • Wenn es um die Induktionsmotoren geht, haben wir:

wobei:

Wie in den Ausdrücken gezeigt, und die Frequenz und die Geschwindigkeit direkt proportional sind, so dass durch die Erhöhung der Speisefrequenz an den Motor, wird die Wellendrehzahl zu erhöhen, und die Verringerung der Frequenzwert wird langsam die Achse. Deshalb ist diese Art von Stellgrößenfrequenzmotor Zufuhr zu Steuerung der Drehzahl der Maschine zu erhalten,

Diese Antriebe halten die Grund / Konstantfrequenz zwischen der minimalen und maximalen Betriebsfrequenz, um die magnetische Sättigung des Kerntriebwerks zu vermeiden, und da die Tatsache der der Motor bei einer konstanten Spannung über eine gegebene Frequenz verringert das Motordrehmoment und die Fähigkeit derselben, um eine konstante Ausgangsleistung bereitzustellen.

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