Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1960, H. 44 - Varvtalsreglerade asynkronmotorer, av Rolf Gradin
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Varvtalsreglerade
asynkronmotorer
621.313.333
Problemet att konstruera en växelströmsmotor
med varvtalsreglering har länge sysselsatt
motorkonstruktörerna i hela världen.
Asynkronmotorns varvtal bestäms av det
välkända uttrycket
120/
där n är varvtal, f frekvens, p antal poler och
s eftersläpningen. Eftersom eftersläpningen
måste vara ytterst liten för att motorn skall få
en hög verkningsgrad, kan någon praktisk
varvtalsreglering icke erhållas denna väg, utan
regleringen kan åstadkommas endast genom
variation av frekvensen och antalet poler.
Reglering via frekvensen kräver emellertid
tillsatsutrustning för frekvensomformning och har
därför i regel ställt sig alltför dyrbar; reglering
genom ändring av poltalet har kunnat ske
endast diskontinuerligt i relativt stora steg,
eftersom antalet poler ändrats genom en
omkoppling av statorlindningen. Några nya försök med
speciella asynkronmotorer har emellertid på
senaste tid utförts.
Vid University of St. Andrews har teorier
utvecklats för en asynkronmotor med en kort
ordinär rotor och en lång stator med
kontinuerligt varierande poltal. Rotorn får glida
längs statorn och härvid varierar det synkrona
varvtalet kontinuerligt. För att verifiera de
beräkningsmässigt funna resultaten har man även
framställt en mycket förenklad
experimentmaskin. Denna har en 2,5 cm lång kortsluten rotor
och en 6,25 cm lång stator där statorplåtarna
stansats med kontinuerligt minskade spårdel-
Fig. 1. Sfärisk
asynkronmotor
med fyra
stator-block.
ning från 36 spår på 10° delning till 40 spår
på 9° delning. De 36 spåren ger sex polpar i
ena änden av statorn och synkrona varvtalet
500 r/m, medan 40 spår ger 6 2/3 polpar och
450 r/m i andra änden av statorn. Naturligtvis
erbjuder en stator där poltalet är ett brutet tal
och ändras en del besvärligheter med hänsyn
till lindningens utförande och övertoner i
sta-torflödet, men de hittills utförda försöken
visar att problemen icke är omöjliga att bemästra,
särskilt när poltalet är högt, dvs. för
långsamtgående maskiner.
Andra teorier för varvtalsreglering av
asynkronmotorer har utvecklats vid Manchester
University. Den nämnda formeln för varvtalet
gäller när statorflödets rotation är riktad
vinkelrätt mot rotoraxeln och därmed mot
rotorlindningen (de axiella stavarna i en
burlindning). Om nu emellertid statorns poler kan
vridas så, att vinkeln mellan statorflödets
rotationsriktning och rotoraxeln varierar, erhålles
en ny metod för varvtalsreglering; principen
blir densamma som när man vid konstant
vindhastighet varierar hastigheten hos en isjakt
genom att gå mer eller mindre snett med
vindriktningen. Annorlunda uttryckt så uppfattas
vridningen av statorspåren från rotorn som en
ändring av poldelningen.
Av konstruktiva skäl måste naturligtvis
statorn utformas med flera från varandra skilda
statorblock, och för att luftgapet skall bli
konstant vid vridningen av dessa statorblock kan
den vanliga cylindriska utformningen inte
bibehållas, utan stator och rotor utförs som två
koncentriska sfärer (fig. 1). Den "sfäriska
motorn" kan teoretiskt utföras för en
varvtalsreglering på 1:5—6, men praktiskt får man
nöja sig med varvtalsområdet ungefär 1:2 om
acceptabla verkningsgrader hos motorn skall
erhållas. Större motorer och högre poltal ger
större praktiskt användbart varvtalsområde.
Om statorspåren redan från början är
snedställda ger samma mekaniska vridning en
större varvtalsreglering.
Utvecklingen av varvtalsreglering av
asynkronmaskiner vid Manchester University har
också gått en annan väg där man på elektrisk
väg försökt ändra poltalet.
I en ordinär asynkronmaskin är fasskillnaden
mellan den resulterande strömmen i
angränsande statorspår bestämd av poltalet, och den
kan alltså ändras endast i steg genom en
eventuell omkoppling av statorlindningen
(polomkoppling) . Om nu emellertid strömmens
fasläge i statorspåren styrs på annat sätt genom
yttre åtgärder kan motorn uppfattas såsom
försedd med varierande poltal, dvs. som
varv-talsreglerad.
En kontinuerlig variation av fasskillnaden
mellan närliggande statorspår kan erhållas i
en tillsatsmaskin där asynkronmotorns
transformatorverkan utnyttjas.
Hjälpasynkronmo-torns stator och rotor förses med spår med
varierande avstånd (fig. 2); på grund av
likheten med en räknesticka kallas den på detta
sätt varvtalsreglerade asynkronmotorn ofta
TEKNISK TIDSKRIFT 1960 H. .44 1227
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
