Köyhän miehen taajuusmuuttaja? - Sähköautot - Nyt!

Ainoa säätö on taajuus sekin kovin karkea. Eikö induktiokoneen nopeus riipu tästä?

Riippuu, se antaa induktiokoneen maksiminopeuden. Kun kone käy hitaammin, syntyy jättämää, joka puolestaan synnyttää vääntöä.

Tähän kuitenkin päättyy se helppo osuus. Koneen antama vääntö riippuu jättämästä, mutta riippuvuussuhde taas riippuu koneesta. Tahtinopeudella vääntö on nolla, mutta maksimivääntö (kippimomentti) saavutetaan tätä alempana, esimerkiksi 80 %:n kierrosluvulla. Siitä alaspäin vääntö putoaa johonkin asti ja sen jälkeen alkaa taas kohota jättämän kasvaessa. On myös induktiokoneita, joilla ei ole kippimomenttia (ts. momentti kasvaa kierrosluvun pudotessa nollaan asti).

Mitään suoraviivaista tapaa laskea koneen vääntö jättämän funktiona ei ole, koska se riippuu koneen rakenteesta. Koneen nimikyltistä pitäisi kuitenkin löytyä tarpeeksi tietoa asioiden selvittämiseen.

"jännitteen ja taajuuden suhde (u/f) vakiona, joka vastaa koneen vuota."

Vääntöön vaikuttaa jättämän lisäksi magneettivuon tiheys. Se taas on osapuilleen suoraan verrannollinen yllämainittuun jännitteen ja taajuuden suhteeseen (U/f).

Magneettivuolle annetaan koneen nimikyltissä käytännössä maksimiarvo (kyltissä olevat nimelliset U ja f). Sen yläpuolella ei pidä mennä, mutta alapuolella saa toki olla.

Noin karkeasti sanottuna tilanne on se, että jos taajuus puolitetaan, pitää jännite puolittaa, jotta magneettivuo pysyisi vakiona. Toisin sanoen jos moottori on 400 V / 50 Hz, niin puolella nopeudella ajettaessa on jännite puolitettava 200 V:iin. Suhde ei ole hyvä aivan matalilla taajuuksilla, jolloin jännitettä pitää vähän nostaa (IR-kompensointi).

Tärkeintä tässä on muistaa, että matalilla taajuuksilla pitää jänniteiden olla matalia, muuten tulee käry. Esittämässäsi on-off -säädössä tämä tarkottaisi pulssinleveyden kaventamista taajuuden laskiessa, mutta silloin isompi osa energiasta karkaa korkeille kerrannaisille.

Äkkiä ajateltuna oikea strategia olisi pitää pulssinleveys millisekunteina samana kaikilla taajuuksilla, jolloin jännitteen keskiarvo olisi oikein. Äkkiä ajatteleminen ei kuitenkaan ole näissä asioissa hyväksi, joten älä luota tähän.

Jos ajetaan suurella jättämällä ja kanttiaatomallisella käyrällä, pitääkö kone vain pahaa ääntä vai repeääkö kappaleiksi?

Jos ajat kanttiaallolla, saat siitä monenlaista harmonista riesaa, mutta kyllä se kone pyörii. Lähinnä ongelmana ovat suuremmat häviöt ja väännön epätasaisuus pienillä nopeuksilla. Näiden vuoksi häviät myös maksimiväännössä. Älä yritä mennä liian lähelle koneen nimellisarvoja, jos et aja sitä siniaallolla.

Tarkka analyysi on valitettavasti jälleen vähän hankala. Periaatteessa alkuun pääsee tekemällä harmonisen analyysin (jossa kolmivaiheisessa systeemissä kolmella jaolliset harmoniset jäävät jäljelle), mutta käytännössä tuohon vaikuttaa moottorin rakennekin.