Когда мне нужно использовать выпрямитель-инвертор, а когда достаточно «схемы диммера» для управления двигателем переменного тока?

Я пытаюсь разработать устройство, которое должно использовать однофазный двигатель переменного тока с переменной скоростью. С мощностью и другими параметрами мотора пока не определился. У меня есть несколько моделей на выбор с метрикой «чем больше, тем лучше», но сложность устройства является важным фактором, поэтому я бы предпочел избежать необходимости использовать схему усилитель-выпрямитель.

Есть ли какое-то эмпирическое правило или руководство, как далеко можно зайти, используя схему с симистором, отсекающим части фазы от напряжения питания переменного тока, и когда это решение неадекватно и вместо этого мне нужен выпрямитель с переменной частотой?

Ответы (1)

«Схема диммера» симистора отключает передний конец каждого полупериода и, таким образом, снижает эффективное напряжение на асинхронном двигателе, заставляя его больше проскальзывать и работать на более низкой скорости. Основным недостатком этого метода является высокое содержание гармоник, что приводит к избыточному нагреву двигателя.

Если механическая нагрузка сильно зависит от скорости (например, потолочный вентилятор, водяной насос), то нагрузка также резко снижается на низкой скорости, поэтому нагрев двигателя может не быть проблемой. Если предполагается высокая нагрузка при низкой скорости, то более подходящим является частотно-регулируемый привод.

Есть и третий вариант, который лучше симисторного диммера, но проще ЧРП — однофазный ШИМ. Это по-прежнему работает, снижая эффективное напряжение и вызывая скольжение, но устраняя высшие гармоники, вызывающие чрезмерный нагрев. Вот примечание по применению, в котором объясняется техника:

ШИМ-управление однофазным асинхронным двигателем переменного тока с использованием MC68HC908

Доступны ли такие ШИМ-контроллеры в продаже (т. е. упакованы для потребителей)? Я не могу найти ни одного, что кажется странным.