Бесступенчатая регулировка мощности что это

Бесступенчатое электрическое регулирование скорости

Содержание

1.Бесступенчатое электрическое регулирование скорости 4

1.1 Общие сведения статических преобразователях частоты и о частотно-регулируемом приводе (ЧРП). Принцип скалярного частотного управления синхронным двигателем 4

1.2 Преимущества использования регулируемого электропривода

в технологических процессах 7

2. Бесступенчатое регулирование при помощи гидропривода 8

2.1Способы регулирования частоты вращения вала гидромотора 8

2.1.1 Дроссельное регулирование гидропривода 8

2.1.2 Объёмное регулирование гидропривода 9

3. Бесступенчатое регулирование частоты вращения при помощи бесступенчатой передачи – вариатора 11

3.1 Общие сведения о вариаторах 11

3.2 Основные типы вариаторов применяемых в станкостроении 12

3.2.1 Лобовой вариатор 12

3.2.2 Вариатор с раздвижными конусами 13

Список использованных источников

Введение

В состав привода главного движения входят двигатель привода, коробка передач или переключений, приводной вал которой соединен с двигателем муфтой, и шпиндельный узел. Конструкции приводов главного движения и входящих в них элементов постоянно совершенствуются в целях повышения уровня автоматизации выполнения технологических команд, производительности, надежности работы и диапазона регулирования частоты вращения.

Приводы главного движения имеют следующие функциональные признаки: уровень частот вращения шпинделя, вид привода, компоновка и конструкция шпиндельного узла. Уровень частот вращения зависит от типа станка, его размеров, особенностей и возможностей применения. Различают нормальный (до 3000 об/мин), повышенный (до 4000— 6000 об/мин) и высокий (до 10 000 об/мин и более) уровни частот вращения.

Использование новейших инструментальных материалов и инструмента традиционных конструкций приводит к расширению диапазона частот вращения. Для назначения оптимальной скорости резания регулирование частот вращения должно быть бесступенчатым.

Бесступенчатое электрическое регулирование скорости

Бесступенчатое электрическое регулирование скорости применяют при автоматизации станков со сложным циклом работы, что позволяет легко переналаживать их на любые скорости резания (например, некоторые токарно-револьверные автоматы).

Способы регулирования частоты вращения вала гидромотора

Бесступенчатое регулирование частоты вращения при помощи бесступенчатой передачи – вариатора

Общие сведения о вариаторах

На металлорежущих станках, например, с помощью вариатора можно поддерживать выгодную скорость резания на различных участках заготовки при обработке поверхностей вращения переменного радиуса. На эскалаторах метрополитена вариаторы служат для согласования скоростей движения поручней и лестницы.

Фрикционные вариаторы применяют как в кинематических, так и в силовых передачах в тех случаях, когда требуется бесступенчатое регулирование скорости (зубчатая передача) не позволяет такого регулирования. Применение фрикционных вариаторов на практике ограничивается диапазоном малых и средних мощностей до 10 кВт, реже до 20 кВт. В этом диапазоне они успешно конкурируют с гидравлическими и электрическими вариаторами, отличаясь от них простотой конструкции, малыми габаритами и повышенным КПД. При больших мощностях трудно обеспечивать необходимую силу прижатия катков. Эта сила, а также соответствующие нагрузки на валы и опоры становятся слишком большими, конструкция вариатора и нажимного устройства усложняется.

Лобовой вариатор

На (Рис. 3 п.1) Показана схема простейшего лобового вариатора. Ведущий ролик А можно перемещать по валу в направлениях, указанных стрелками. При этом передаточное отношение плавно изменяется в соответствии с изменением рабочего диаметра d₂ведомого диска. Если провести ролик на левую сторону диска, то можно получить изменение направления вращения ведомого вала вариатор обладает свойством реверсивности. На (Рис. 3) представлены схемы различных вариантов.

Максимальное и минимальное значения передаточного отношения

Диапазон регулирования является одной из основных характеристик любого вариатора. Теоретически для лобового вариатора можно получить , а . Практически диапазон регулирования ограничивают значениями . Это объясняется тем, что при малых d₂значительно возрастает скольжение и износ, а КПД понижается.

В отношении КПД и износостойкости лобовые вариаторы уступают другим конструкциям вариаторов. Однако простота и возможность реверсирования обеспечивают любым вариаторам достаточно широкое применение в маломощных передачах приборов и других подобных устройствах. Для повышения диапазона регулирования применяют двудисковые лобовые вариаторы с промежуточным роликом, В этих вариаторах получают:

Заключение

В зависимости от сочетания различных видов движения и механических передач, привод главного движения обеспечивает ступенчатое или бесступенчатое регулирование частоты вращения. Существует несколько методов осуществления такого регулирования. Каждый из методов по-своему хорош и также имеет свои недостатки, однако есть определённые требования.

Таким образом, к приводам главного движения предъявляются следующие требования :

1) диапазон регулирования должен охватывать скорости, требуемые как для высокопроизводительной чистовой обработки современными инструментами, так и для позиционирования шпинделя;

2) привод должен обеспечивать длительный режим работы при полном использовании номинальной мощности;

3) бесступенчатое регулирование частоты вращения и возможно меньшее количество механических диапазонов переключения частот вращения;

Содержание

1.Бесступенчатое электрическое регулирование скорости 4

1.1 Общие сведения статических преобразователях частоты и о частотно-регулируемом приводе (ЧРП). Принцип скалярного частотного управления синхронным двигателем 4

1.2 Преимущества использования регулируемого электропривода

в технологических процессах 7

2. Бесступенчатое регулирование при помощи гидропривода 8

2.1Способы регулирования частоты вращения вала гидромотора 8

2.1.1 Дроссельное регулирование гидропривода 8

2.1.2 Объёмное регулирование гидропривода 9

3. Бесступенчатое регулирование частоты вращения при помощи бесступенчатой передачи – вариатора 11

3.1 Общие сведения о вариаторах 11

3.2 Основные типы вариаторов применяемых в станкостроении 12

3.2.1 Лобовой вариатор 12

3.2.2 Вариатор с раздвижными конусами 13

Список использованных источников

Введение

В состав привода главного движения входят двигатель привода, коробка передач или переключений, приводной вал которой соединен с двигателем муфтой, и шпиндельный узел. Конструкции приводов главного движения и входящих в них элементов постоянно совершенствуются в целях повышения уровня автоматизации выполнения технологических команд, производительности, надежности работы и диапазона регулирования частоты вращения.

Приводы главного движения имеют следующие функциональные признаки: уровень частот вращения шпинделя, вид привода, компоновка и конструкция шпиндельного узла. Уровень частот вращения зависит от типа станка, его размеров, особенностей и возможностей применения. Различают нормальный (до 3000 об/мин), повышенный (до 4000— 6000 об/мин) и высокий (до 10 000 об/мин и более) уровни частот вращения.

Использование новейших инструментальных материалов и инструмента традиционных конструкций приводит к расширению диапазона частот вращения. Для назначения оптимальной скорости резания регулирование частот вращения должно быть бесступенчатым.

Бесступенчатое электрическое регулирование скорости

Бесступенчатое электрическое регулирование скорости применяют при автоматизации станков со сложным циклом работы, что позволяет легко переналаживать их на любые скорости резания (например, некоторые токарно-револьверные автоматы).

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Системы бесступенчатого регулирования позволяют получать частоту вращения шпинделя и величины подач в определенных пределах, что обеспечивает возможность работы на расчетном режиме резания. Для бесступенчатого регулирования движений применяют электрическое, гидравлическое или механическое регулирование. [1]

Системы бесступенчатого регулирования позволяют получать частоту вращения шпинделя и величины подач в определенных пределах, что обеспечивает возможность работы на расчетном режиме резания. Для бесступенчатого регулирования движений применяют электрическое, гидравлическое пли механическое регулирование. [3]

Из приведенного следует, что система бесступенчатого регулирования также не свободна от недостатков и требует систематического надзора за синхронностью регулирования и своевременной корректировки возникающих разверок. [4]

Помимо указанного преимущества бесступенчатого привода перед ступенчатым он обладает также некоторыми другими достоинствами. Отсутствие зубчатых передач во многих системах бесступенчатого регулирования способствует большей свободе станка от вибраций и более высокой чистоте обработанной поверхности. [6]

В настоящее время на мощных котельных агрегатах все более широкое применение получает система бесступенчатого регулирования ( СВР), в которой частота вращения двигателей постоянного тока, использующихся в качестве привода питателей пыли, производится изменением напряжения на зажимах якоря двигателей с помощью дроссельно-выпрямительных преобразователей при постоянном возбуждении. Эта система позволяет исключить двигатель-генераторы в котельном цехе и громоздкие плоские контроллеры в цепи каждого двигателя, что значительно повышает надежность работы этого технологического узла и улучшает качество регулирования. [7]

Приводы станков бывают со ступенчатым и бесступенчатым регулированием частоты вращения шпинделя и величины подач. Приводы со ступенчатым регулированием выполняют в виде зубчатых коробок передач, обеспечивающих получение определенного ряда значений частоты вращения или подач. Системы бесступенчатого регулирования позволяют получать частоту вращения шпинделя и величины подач в определенных пределах, что обеспечивает возможность работы на расчетном режиме резания. [8]

По характеру регулирования скорости движения рабочих органов станка различают ступенчатые и бесступенчатые приводы. Ступенчатые приводы позволяют получить в заданных пределах определенный ряд частот вращения, двойных ходов или величин подач. Системы бесступенчатого регулирования позволяют устанавливать на. [9]

Источник

Особенности регулировки мощности в индукционных варочных поверхностях

Содержание

Содержание

Индукционные варочные панели прочно вошли в нашу жизнь и «прописались» на кухнях. За счет скорости работы они существенно экономят время, просты в уходе и довольно безопасны. В отличие от обычных чугунных конфорок, индукционные панели быстро меняют мощность приготовления и «гибки» в настройке ее величины. В материале рассмотрим способы регулирования мощности, какими они бывают и чем отличаются друг от друга.

Система питания индукционной варочной поверхности

В этой статье мы рассматривали, что такое индукционная варочная панель, как она устроена и как работает. Теперь мы сместим фокус внимания в сторону регулирования мощности индукционной плиты.

Ни для кого не секрет, что режимы готовки могут меняться на разных этапах приготовления блюда. Например, максимальная мощность конфорки задействуется для обжарки мяса или быстрого кипячения воды, а минимальная мощность используется при тушении или томлении продуктов.

В отличие от классических конфорок, в которых мощность регулируется путем изменения силы тока, протекающего по их обмоткам, система питания индукционной панели устроена иначе. Главную скрипку в ней играет инвертор, который преобразует предварительно выпрямленное напряжение обратно в переменное, но со значительно большей тактовой частотой. Как правило, рабочая частота индукционной катушки находится в диапазоне 20–120 кГц.

Методы регулирования мощности

Изменение частоты магнитного поля

Металлическая посуда, помещенная в переменное магнитное поле, провоцирует возникновение в ней вихревых токов, обеспечивающих нагрев дна. Чем выше частота магнитного поля, тем большие токи индуцируются в толще материала посуды, и, следовательно, в конечном итоге можно получить больший нагрев ее поверхности.

Из этого вытекает первый метод регулирования мощности индукционной плиты, именуемый методом изменения частоты магнитного поля.

Мощность регулируется путем изменения частоты питающего напряжения индукционной катушки.

Принципиальная схема инвертора напряжения представлена на рисунке.

Переменное напряжение получают путем попарного открытия транзисторов VT1-VT4 и VT2-VT3 с нужной частотой.

Недостатком такого способа регулирования является использование управляющей платы, открывающей пары ключей с нужной частотой. Она значительно увеличивает стоимость варочной поверхности. Тем не менее, такой метод считается наиболее удобным, поскольку только он обеспечивает плавное регулирование мощности и поддержание заданной температуры, но об этом поговорим чуть позже.

Циклическое регулирование мощности

Более бюджетный вариант регулирования мощности индукционной плиты — использование инвертора без регулировки частоты. Т. е. катушка конфорки всегда работает с напряжением фиксированной частоты и индуцирует магнитное поле неизменной частоты. Как правило, частота напряжения устанавливается такой, чтобы получить на катушке максимально возможную мощность.

В случае, когда полная мощность не нужна, питающее напряжение на катушку подается импульсами, попеременно чередуя моменты включения индуктора на полную мощность и паузы в его работе. Т. е. если в пределах одного цикла время работы и время простоя индукционной катушки равны, то «снятая» с нее мощность будет составлять 50 % от максимальной.

Такой метод регулирования мощности называется циклическим. Индуктор всегда включается на полную мощность в течение строго определенных временных интервалов.

Определить индукционную панель с циклическим регулированием мощности довольно просто. При работе конфорок на малых мощностях отчетливо слышны щелчки срабатывания силового реле, подающего напряжение в цепи питания индуктора.

Циклический метод — самый простой в реализации и бюджетный, поэтому его повсеместно применяют в моделях среднего и бюджетного ценовых сегментов. Однако циклический режим таит массу неудобств при готовке, особенно при работе на малой мощности. Ни о каком равномерном тушении или томлении блюд говорить не приходится. Особенно хорошо заметен этот эффект при приготовлении небольших порций продуктов. В момент включения индукционной катушки они быстро вскипают, а затем, в моменты простоя индуктора, продукты просто остывают в посуде. Поскольку паузы между включениями инвертора достаточно малы, то по факту получается, что к продуктам прилагается избыточная мощность, что кардинально меняет технологию приготовления блюда.

К примеру, чтобы испечь блины на сковороде с тонким дном или растопить шоколад без использования водяной бани, кулинару придется сильно постараться. Тесто для блинов то будет длительное время находиться в покое, то в одночасье вскипит и пригорит к посуде. Та же участь ожидает и плитку шоколада, да и другие блюда, которые следует доводить до готовности на медленном огне. В таком кулинарном опыте результат абсолютно не гарантирован, а сам процесс наверняка отнимет уйму нервных клеток.

Выходом из ситуации может стать посуда с толстым дном. Она обладает определенной инертностью и не способна моментально нагреваться и так же быстро терять тепло.

В отличие от циклического метода, регулирование мощности конфорки частотой, не таит таких подводных камней. Оно обеспечит точное соблюдение температуры и технологии приготовления продукта.

Комбинированное регулирование мощности

Существует третий способ регулирования мощности конфорки. Он объединяет первые два метода. На средних и высоких уровнях мощности индуктора, регулирование производится путем изменения частоты магнитного поля индукционной катушки, а на малых мощностях — путем циклической подачи питающего напряжения.

Это сделано, чтобы расширить диапазон регулировки, особенно в зоне малых значений мощности. Дело в том, что нижний порог частоты регулирования ограничен значением в 20 кГц. Все, что ниже, становится слышным человеческому уху, и, чтобы не причинять дискомфорта пользователям, регулирование нижнего диапазона мощности индуктора осуществляется до этого значения, а затем в дело вступает попеременное включение и отключение индукционной катушки.

Итоги

Так уж повелось, что производитель не особо стремится посвящать пользователя в технические подробности своих решений. Получить информацию о методе регулирования мощности практически нереально. Ее нет ни на сайтах производителей техники, ни в инструкциях по эксплуатации. В качестве наглядного примера ниже представлены выдержки из инструкций бюджетной и довольно дорогой индукционных панелей, в которых даны советы по выбору уровня мощности при приготовлении различных блюд.

В них также содержатся рекомендации производителей по использованию режимов мощности плиты.

Как видим, по сути, в обоих случаях текст идентичен — в нем нет ни слова об используемом методе регулировки мощности.

Наиболее правильным будет ориентироваться на стоимость конкретной модели: чем она выше, тем более удобные и «правильные» технические решения реализованы в устройстве. И, конечно же, при выборе варочной поверхности стоит внимательно изучить обзоры понравившихся моделей и опыт их использования другими пользователями. Или довериться компетентности продавца, ведь наиболее ответственные из них указывают в фильтрах интересующий нас параметр.

Источник

Схемы подключения и выбор регулятора скорости вращения вентилятора: обзор лучших моделей и их стоимость

Вентилятор очень часто используется во многих бытовых приборах. Чтобы этот аппарат прослужил долго, применяется регулятор скорости вращения вентилятора. Он помогает установить нужную скорость вращения лопастей. Этот прием снижает шум прибора и продлевает срок его службы.

Что из себя представляют регуляторы скорости вращения вентилятора?

Регулятор скорости (его еще называют контроллер) помогает снизить обороты, когда это необходимо, либо увеличить их. По существу, он изменяет напряжение, подающееся на устройство. Этот небольшого размера прибор подсоединяется к оборудованию по специальной схеме.

Зачем нужен?

Если вентилятор постоянно работает на максимальной мощности, это уменьшает срок его службы. Прибор быстро изнашивается и ломается.

Функции регулятора скорости вращения:

Как работает: принцип действия и устройство

Принцип работы регулятора скорости состоит в том, чтобы изменять напряжение и частоту оборотов двигателя. Это влияет на воздухообмен и изменяет мощность воздушного потока.

Для управления скоростью могут использоваться разные методы:

Второй метод почти не используется, так как частотные приводы очень дорого стоят, во много раз больше самого вентилятора, и не всегда целесообразно их приобретать. В основном, практикуется первый способ.

Виды регуляторов оборотов

По принципу регулирования скорости различают несколько видов регуляторов:

Симисторный регулятор наиболее распространенный, он может охватывать даже не один, а несколько двигателей. Главное, чтобы величина тока не превышала предельную величину.

Частотные модели могут быть использованы в любых пределах от 0 до 480 В, их применяют для трехфазных двигателей вентиляторов мощностью до 75 кВт.

Трансформаторные регуляторы применяются для более мощных вентиляторов. Они однофазные или трехфазные, позволяют плавно снижать скорость оборотов, могут регулировать несколько вентиляторов.

Схемы подключения регуляторов оборотов вентилятора

Рассмотрим схемы подключения различных регуляторов.

Самым распространенным прибором является симисторный или тиристорный контроллер. Его можно подключить самостоятельно, используя схему. Каждый из тиристоров уменьшает напряжение. Регулировка производится при помощи блока управления. Мощность прибора ограничена, большого напряжения он не выдерживает.

Трансформаторный регулятор имеет следующий принцип работы:

На входе — питающее напряжение 220 В. Обмотка имеет несколько ответвлений, к которым подключается нагрузка, и тогда напряжение уменьшается. При понижении напряжения снижается и потребление электроэнергии. С помощью переключателя мотор подключается к нужной части обмотки и тогда напряжение меняется.

Трансформатор с электронным управлением работает по другой схеме. Он имеет транзисторную схему, и, модулируя импульсы, может менять напряжение плавно. Чем короче импульсы и длиннее паузы между ними, тем меньше напряжение.

Ступенчатый трансформаторный регулятор

В работе этого прибора используется трансформатор. Это обычный трансформатор, только у него одна обмотка и от части витков есть отводы.

Управление регулятора осуществляется путем ступенчатого изменения напряжения. На низких скоростях уровень шума понижен.

Обычно используется пять ступеней напряжения, то есть вентилятор будет иметь пять скоростей вращения. Такой регулятор можно использовать и для реверсивных вентиляторов, и для нескольких аппаратов одновременно. Максимальная мощность вентилятора должна быть не более 80 Вт.

Автотрансформатор с электронным управлением

Эти модели относятся к разряду наиболее надежных и мощных. По цене это наиболее дорогой прибор. Он имеет небольшие габариты и вес.

Работает такой регулятор по принципу широтно-импульсной модуляции. Изменения импульсов и пауз между ними дает изменение напряжения и, соответственно, скорости вращения вентилятора.

Прибор имеет пониженный уровень шума, скорость оборотов может понижаться или повышаться ступенчато, в соответствии с понижением или повышением напряжения.

Тиристорные и симисторные контроллеры

Это самые распространенные приборы для регулировки вращения вентиляторов. Они используются для однофазных вентиляторов переменного тока. Тиристорный контроллер изменяет скорость вращения в большую или меньшую сторону в зависимости от изменения напряжения. Может быть установлен в приборах, где есть защита от перегрева.

Симисторный регулятор — это разновидность тиристорного. В нем используется симистор, который равен двум параллельно включенным тиристорам. Приборы могут применяться как для переменного, так и для постоянного тока. Скорость регулирования — от минимально необходимого напряжения до 220 В.

Они имеют небольшой размер и плавно переключают скорость, имеют простую конструкцию. К недостаткам можно отнести повышенный шум и небольшой срок службы.

Производители и популярные модели: рейтинг лучших и цены

Трансформаторные и автотрансформаторные

Пятиступенчатый регулятор высокой степени надежности. Выполнен из высококачественных материалов. Напряжение изменяется ступенчато, что дает возможность так же изменять скорость и экономить электроэнергию. Максимальная мощность — 300 Вт, вес — 1,5 кг, производитель — Италия. Цена — 2800 руб.

Пятиступенчатый реверсивный регулятор. Выполнен по новейшим технологиям из материалов высокого качества. Отличается надежностью и долговечностью. Используя этот прибор, вы можете увеличивать или уменьшать его мощность, что дает возможность значительной экономии энергии. Максимальная мощность — 300 Вт, вес — 1,5 кг, напряжение — до 230 В. Цена — 2800 рублей.

Нереверсивный универсальный регулятор вращения имеет следующие функции: включение/выключение вентилятора, четыре возможных режима скорости. Подходит для всех моделей вентиляторов Westinghouse. Изготовлен из пластика, гарантия производителя — 2 года. Цена — 2150 рублей.

Трансформаторный 5-ступенчатый регулятор может работать при максимальном напряжении до 230 В, рабочий ток — 2А. К несомненным преимуществам этого устройства можно отнести наличие встроенной лампы сигнализации, а также возможность автоматического включения прибора после отказа сети. Вес — 2,2 кг, производитель — Германия. Цена — 6100 рублей.

Данная модель отличается высокой эффективностью и надежностью. Изготовлен из белого прочного пластика. Регулировка производится ручкой управления от минимального до максимального значения. Максимальное напряжение — 230 В, номинальный ток — 1,8 А. От перегрузки защищен плавким предохранителем. Цена — 1800 рублей.

Тиристорные и симисторные

Симисторный регулятор скорости вращения предназначен для плавного изменения скорости однофазных асинхронных двигателей. Регулирование возможно от минимального значения напряжения, при котором вентилятор начинает вращаться, до 220 В. Имеет предохранитель, защищающий от перегрузки. Для снижения шума от двигателя установлен сглаживающий конденсатор. Цена — 3943 рубля.

Однофазный тиристорный регулятор скорости предназначен для плавного переключения скорости вентилятора со встроенной термозащитой. Изготовлен из качественного АБС-пластика, устойчивого к ультрафиолетовым лучам. Производитель — Дания. Напряжение может меняться от 0 до 230 В. Регулирование производится вручную. Цена — 2061 рубль.

Systemair MTY REE 1

Этот аппарат предназначен для ручного регулирования скорости вентилятора и расхода воздуха, для двигателей с постоянной мощностью. Преимуществом этой модели является возможность как открытого, так и скрытого монтажа. Имеет защиту от брызг и может быть установлен, например, в ванной комнате. Может быть подключено несколько приборов, при условии, что суммарный ток не превышает номинального значения. Масса — 0,25 кг. Мощность — до 230 В. Цена — 2858 рублей.

Однофазный тиристорный регулятор скорости итальянского производителя. Предназначен для плавного регулирования скорости вентилятора. Выполнен из высококачественных материалов. Несомненные плюсы этого прибора — возможность наружного и встраиваемого монтажа, специальная защитная крышка, имеется конденсатор точной настройки для управления вентилятором на минимальной скорости. Напряжение — 230 В. Цена — 1600 рублей.

Какого производителя и какой тип лучше выбрать: ТОП-3

Из вышеперечисленных моделей можно выделить некоторые, как имеющие какие-то отличительные особенности.

Что учитывать при выборе устройства?

При выборе прибора следует учитывать некоторые особенности. Обязательно нужно, чтобы данный тип подходил к вашему вентилятору. Есть и другие моменты, которые нужно учесть.

Три лучших модели

Стоимость

Стоимость регулятора скорости вращения вентилятора будет зависеть от его параметров, технических характеристик, наличия дополнительных функций, а также страны-производителя.

Где купить регулятор скорости вращения вентилятора?

В Москве

В Санкт-Петербурге

Вентилятор используется во многих устройствах, он применяется и в бытовой, и в офисной технике, и в промышленности. Такое устройство, как контроллер или регулятор скорости, может продлить срок службы оборудования, контролировать его, а также выбирать оптимальный режим работы.

Источник