Problema de RPM bajo del motor de CA

Supuesto : Existe un mecanismo para detectar RPM, ya sea a través de un codificador conectado al eje del motor, o mediante la detección de emulación inversa.

Un enfoque para lograr mejores resultados que lo que se describe en la pregunta, para el funcionamiento bajo de RPM de un motor, es utilizar un controlador PID algoritmo por lo tanto:

• El motor recibe la potencia nominal máxima en el arranque, como se especifica en la hoja de datos del motor
• Cuando el RPM detectado se acerca al punto de ajuste deseado, la potencia se reduce sistemáticamente al modificar la fase de activación del triac
• Una vez que se alcanza el punto de ajuste de RPM, el controlador PID continúa manteniendo ese RPM aumentando o disminuyendo la potencia para compensar los efectos de carga
• Si la carga hace que el motor se detenga, o más allá de las clasificaciones de potencia aceptables, el controlador inicia una desconexión del motor controlada a prueba de fallos y también activa una indicación de alarma.

Desde el artículo de Wikipedia vinculado anteriormente, este gráfico podría ayudar a explicar este proceso visualmente:

Dependiendodelaaceptabilidaddelosrebasamientos(ono)ydelcomportamientodeseadodelsistema,elProporcional(P),Integral(I)yDerivative(D)losvaloresdelalgoritmoPIDdebenserajustados.EldiagramaanteriorcubreespecíficamentelasintonizacióndelvalorI:sinabsolutamenteexcedersedeRPM,peroconmástiempoparaalcanzarelpuntodeajuste,lalínearojaenelgráficomuestraelcomportamientopreferido,comoselogróconunKi=0.5.

Porotrolado,latrazanegra,conKi=2,logra(ysobrepasa)elpuntodeajustemásrápido,yluegosupera/subestimaelpuntodeajusteenciclosdecrecienteshastaqueseasientaabajo.

ExistenexcelentescircuitosintegradosdecontroladordemotorqueincorporandeteccióndeEMFposterior(sicorrespondeasutipodemotor)ycontrolPID,enunpaquete.

También,asumiendoqueelOPtieneexperiencialimitadaeneldiseñodetalessistemas,loscontroladoresPIDparamotoresestándisponiblesparaunavariedaddenivelesdepotencia.Estopermiteestablecerunpuntodeajustedemanerainteractiva,juntoconparámetrosdeajusteorestricciones.

TambiénhayvariosproyectosdeaficionadosquediseñaneimplementanelcontroldelmotorPIDACutilizandomicrocontroladoresoplacasdemicrocontroladores.Porejemplo,consulte este video de YouTube , para un controlador PID basado en Arduino para los motores de CA.

Los enlaces a los detalles se proporcionan en el texto de descripción de ese video.

Hay varias maneras de controlar una máquina de inducción, la forma más común y "simple" es usar la curva \ $ V / F \ $. Este manual de National Instruments es una buena guía para implementar este modo de control.

Eche un vistazo a la curva \ $ V / F \ $: (del manual de NI)

Y hay algo mal con las características de tu motor:

\ $ Ns = 120 * f / P \ $

\ $ P = 120 * f / Ns \ $

\ $ P = 120 * 50/6000 = 1 \; pole \ $

Como han mencionado otras personas, normalmente cambia la velocidad de un motor de inducción de CA variando la frecuencia. Sin embargo, lo que está intentando hacer es cambiar la velocidad variando el voltaje. Este es un método aceptable en algunas aplicaciones y con algunos tipos de motores de inducción. Vea la imagen a continuación (tomada del Manual de Motores Eléctricos por Toliyat y Kilman, p. 734).

En el gráfico puede ver las curvas de velocidad / par para dos motores diferentes que funcionan con dos voltajes diferentes. El motor A es un motor deslizante estándar. Como puede ver, cuando aplica el 70% de la tensión a este motor (mientras mantiene la frecuencia igual), la velocidad no cambiará mucho (punto A 'en el gráfico). Sin embargo, con un motor de deslizamiento más alto, un cambio en el voltaje causará un cambio significativo en la velocidad (compare los puntos B, B 'y B' '; estos representan voltaje nominal, 70% de voltaje y 40% de voltaje, respectivamente).

Sin embargo, puede ver que al 40% de la tensión en el motor de alto deslizamiento, la curva de par de velocidad comienza a aplanarse y que su punto de operación está cerca de la parte inferior de la curva. Al cambiar el voltaje, esencialmente está cambiando el deslizamiento de su motor. Uno de los problemas con este método de control de velocidad es que con un alto deslizamiento, tendrá grandes pérdidas y, por lo tanto, su motor se calentará. Debido a esto, este método de control no se usa con mucha frecuencia y cuando se usa, se debe tener cuidado para asegurarse de que el motor no se sobrecaliente.

No es sorprendente que tenga problemas a un menor RPM. Es probable que 1000 RPM estén cerca del punto de torsión pico de su motor y una vez que esté operando por debajo de ese punto, el motor probablemente será difícil de controlar, debido a la forma en que la característica de carga y la curva de par del motor se vuelven casi paralelas entre sí. Si esto es lo que está sucediendo con seguridad en su situación, no lo sé ya que depende de cuál sea su característica de carga y las curvas de par / velocidad de su motor.