Оптимальное напряжение электромотора переменного тока

[SLSR]

Здравствуйте!
Спаял я еще один частотник для вентилятора 0.4 кВт, с однофазным электромотором с пусковой обмоткой.
В этот раз хотел таки более непосредственно настроить зависимость напряжение/частота по факту минимального тока электромотора на заданной частоте.
Изначально включал вентилятор в электросеть, стартовая обмотка через штатный конденсатор, ЛАТР подбирал напряжение при 50Гц чтоб ток электромотора под нагрузкой становился минимальным, это напряжение очень близко к 220В. То есть, снижая напряжение ниже номинального значения на этой частоте - ток растет. Напряжение выше номинального значения - ток так же растет.
Для того чтоб определить лучшее значение напряжения для той или иной формируемой частоты, я стал питать свой частотник от ЛАТР и этим изменять напряжение на выпрямителе частотника и силовых ключах соответственно.
Но по каким-то причинам у меня пока не получается зарегистрировать то же самое явление минимального тока, как при работе вентилятора в электросети.
Пока-что виду только зависимость на разный частотах, чем выше напряжение, тем выше ток. Ток измеряю на стороне ЛАТР. Частотник трехфазный, смещение фазы для стартовой обмотки 90 гр. на стороне частотника. Шаг формируемой синусоиды 5 гр. Фактическое разрешение формируемой синусоиды по амплитуде 9 бит.

Какие могут быть причины?

Добавлено через 21 минут(ы):

Сейчас регулируя ЛАТР напряжение питания частотника, допустим на частоте 30 Гц, как изменяется скольжение прям явно видно, но поймать оптимальное напряжение по току не получается. Уже думаю как-то оптическим способом на лопасти вентилятора регистрировать его частоту вращения, так чтоб настроить не по току, а по оптимальному скольжению. Но опять же, какое скольжение будет считаться оптимальным для вентилятора?

[Леонид3]

SLSR, (Слесарь?) в своём репертуаре
Ток асинхронного электродвигателя ВСЕГДА имеет две составляющие -- активную (как раз она совершает работу и фиксируется счётчиком электроэнергии) и реактивную (эта составляющая создаёт магнитное поле и не фиксируется счётчиком). Смысл вашего опыта-то какой?

[SLSR]

Мне надо найти то напряжение для каждой из требуемых мне частот при котором дальнейшее снижение напряжения будет приводить к повышению тока. Такое напряжение в обычной электросети самое оптимальное для питания асинхронника. Это подтверждается на множестве других мотором работающих с номинальной нагрузкой.

Короче, если движок 230Вх50Гц, то под номинальной нагрузкой оптимальное напряжение будет в районе 230В (это сразу видно по потребляемому току), мне надо знать оптимальные напряжения допустим для 20, 30, 40, 60 Гц.

Добавлено через 5 минут(ы):

ВСЕГДА имеет две составляющие -- активную (как раз она совершает работу и фиксируется счётчиком электроэнергии) и реактивную (эта составляющая создаёт магнитное поле и не фиксируется счётчиком).

В данном случае потребление частотника для работы асинхронника очень близко как потребление лампы накаливания соответствующей мощности, активная составляющая.

[Евгений240]

Если принять, что механическая нагрузка на эл. двигатель постоянна, то можно считать, что и индуктивность обмоток не меняется (хотя в этом случае говорить об индуктивности не правильно, на самом деле всё намного сложнее, но для прикидки пойдёт ), То есть ток определяется величиной напряжения питания и частотой.
При понижении частоты вдвое, в первом приближении, напряжение должно быть вдвое меньше, чтобы не превысить номинал тока обмотки. На самом деле конечно всё намного сложнее. Тут и величина скольжения окажет влияние и соотношение номинальной нагрузки к рабочей и много чего ещё, но для ориентировки в порядке величин, пойдёт.

[SLSR]

Требуется ли для однофазников с пусковой обмоткой напряжение пусковой обмотки выставлять иначе чем для основной? Подозреваю, что после того как исключаю пусковой конденсатор и питаю пусковую обмотку так же как и основную, только со смещением фазы на 90 гр. проблема кроется так же и здесь.

[Евгений240]

В однофазниках, пусковые обмотки бывают только для пуска( отличительный признак, - тонкий провод ) и для постоянной работы при питании через фазосдвигающий конденсатор.
Что у вас , я не знаю.

[SLSR]

Я тут сделал парочку снимков работы вентилятора при номинальной частоте-напряжении.

разгон вентилятора меньше минуты



Напряжение стартовой обмотки (желтый) ниже.

Выход на номинальные обороты



напряжение стартовой обмотки становится выше.

Добавлено через 22 минут(ы):

Вроде я не одинок в решении этой проблемы.

Mitsubishi_Electric_ Corporation_tehnolog ii_silovoy_elektroni

Эффективность зависит от величины крутящего момента
и характеристик двигателя. Мы предлагаем способ управле-
ния, который обеспечивает максимальную эффективность
в любом диапазоне значений крутящего момента и для раз-
личных двигателей. В этом способе выходной сигнал регули-
руется таким образом, чтобы минимизировать ток, исходя из
параметров электродвигателя. При этом эффективность рабо-
ты полупромышленных кондиционеров при низкой скорости
вращения компрессора возрастает на 6%.

[romanetz]

Раз есть осциллограф, стоит посмотреть ток движка и оптимизировать по сдвигу фаз.

Следует, однако, заметить, что сила и фаза тока в обмотке, подключенной через конденсатор, зависят не только от емкости конденсатора, но и от эффективного импеданса обмотки. Последний, в свою очередь, зависит от скорости вращения ротора. В момент пуска двигателя импеданс обмотки определяется только сопротивлением и индуктивностью обмотки и относительно мал. Поэтому для создания оптимальных условий для пуска двигателя требуется конденсатор достаточно большой емкости. После того, как ротор двигателя раскрутится, магнитное поле ротора создает в обмотках статора электродвижущую силу, направленную против напряжения, прикладываемого к обмоткам снаружи. Это приводит к увеличению эффективного сопротивления обмоток, и существенному снижению оптимального значения емкости конденсатора. Таким образом, круговое поле в двигателе имеет место лишь при определенном значении емкости конденсатора, скорости вращения, напряжения и чисел витков обмоток. При изменении какой-либо из этих величин (например, скорости вращения) поле становится эллиптическим, а характеристики двигателя ухудшаются.

Кагбе, тут векторное управление напрашивается.

[SLSR]

Вентилятор в нормальной электросети со стартовым конденсатором.

напряжение (желтый) ниже номинала, ток (синий) выше



напряжение около номинального



напряжение выше номинала



Той измерялся токовым трансформатором в выходом по напряжению, 10А = 1В.

Добавлено через 28 минут(ы):

Если прокручивать картинки как анимацию, явно видно что ток минимален только в околономинальном напряжении питания. Фаза тока как бы даже не суть важно. Проблема в том, что это явление я не наблюдаю когда электромотор работает от частотника. Хотелось бы понять какие могут быть причины?

Добавлено через 14 минут(ы):

Таким образом, круговое поле в двигателе имеет место лишь при определенном значении емкости конденсатора, скорости вращения, напряжения и чисел витков обмоток. При изменении какой-либо из этих величин (например, скорости вращения) поле становится эллиптическим, а характеристики двигателя ухудшаются.

В варианте с частотником конденсатор исключаю, так как смещение фазы для пусковой обмотки организуется на стороне частотника.

[romanetz]

"так как смещение фазы для пусковой обмотки организуется на стороне частотника."
Смещение фазы - правильное? Или частотник просто лупит по таблице синусоиды напряжения со сдвигом в 90 градусов?