Bir AC motorun hızını kontrol etmenin özü, motor tipine (asenkron motor / senkron motor) ve uygulama senaryolarına (örneğin, hız düzenleme doğruluğu, maliyet, enerji tüketimi) bağlı olarak voltaj, frekans, akım veya manyetik alan gibi motorun temel giriş parametrelerinin ayarlanmasıdır. Aşağıda, teknik olgunluk ve uygulama kapsamına göre sınıflandırılmış, yaygın kontrol yöntemlerinin ayrıntılı bir analizi yer almaktadır:

I. “Gerilim-Frekans Koordinasyonuna” Dayalı Hız Düzenlemesi (Asenkron Motorlar için Ana Akım)

1. Değişken Frekans Hız Düzenlemesi (VVVF, Değişken Voltaj Değişken Frekans)

• İlke: Endüstriyel frekanslı AC gücünü (örneğin, 220V/50Hz, 380V/50Hz) bir "frekans dönüştürücü" aracılığıyla "ayarlanabilir voltaj ve frekans" ile AC gücüne dönüştürerek motorun farklı hızlardaki gereksinimlerini karşılayın (frekanstaki artış hızda artışa, tersi de geçerlidir).
• Anahtar MantığıMotor stator empedansı sabit olduğunda, U/F oranı sabit kalmalıdır. Aksi takdirde, manyetik akı doygunluğu veya yetersizliği meydana gelir ve bu da motorun yanmasına veya torkun düşmesine neden olur. Bu nedenle, frekans dönüştürücünün voltaj ve frekansı gerçek zamanlı olarak koordine etmesi gerekir.
• Sınıflandırma:
  • Skaler Kontrol: Sadece voltaj ve frekans genliğini kontrol eder. Basit bir yapıya ve düşük maliyete sahiptir ve fanlar, su pompaları (örneğin, ev tipi klimaların dış üniteleri) gibi hız düzenleme doğruluğu gereksinimlerinin düşük olduğu senaryolar için uygundur.
  • Vektör Kontrolü: Motor akımını “uyarma akımı” ve “tork akımı” olarak ayrıştırır ve bunları sırasıyla hassas bir şekilde kontrol ederek DC motorlara (örneğin CNC takım tezgahları, asansör çekiş makineleri) benzer yüksek dinamik tepki elde eder.
  • Doğrudan Tork Kontrolü (DTC): Akım ayrıştırmasını atlar ve motor torkunu ve akı bağlantısını doğrudan kontrol eder. Daha hızlı tepki süresine sahiptir ve haddehaneler ve servo sistemler gibi yüksek dinamik senaryolar için uygundur.
• Avantajları: Geniş hız düzenleme aralığı (0'dan nominal hıza, hatta nominal hızın üzerine bile), yüksek verim (nominal verimliliğe yakın) ve kararlı tork.
• Dezavantajları: Frekans konvertörünün maliyeti yüksektir; yüksek frekanslarda harmonik girişim meydana gelebilir (filtre eklenmesi gerekir).

2. Yumuşak Marş Hızı Düzenlemesi (Yardımcı Hız Düzenlemesi, Kesintili Hız Düzenlemesi)

• İlke"Yumuşak bir kalkış" sağlamak ve kalkış sırasında büyük akım darbelerinden kaçınmak için motor stator voltajını bir tristör (SCR) aracılığıyla kademeli olarak artırın. Bazı yumuşak yol vericiler, "voltaj düzenleme tipi hız düzenlemesini" destekler (hızı dolaylı olarak azaltmak için voltajı düşürerek kayma oranını azaltır).
• Başvuru: Yalnızca "başlatma aşaması" veya "kısa süreli, düşük hassasiyetli hız düşürme" (örneğin, konveyör bantlarının hafif yük hız regülasyonu) için geçerlidir. Geniş aralıklı sürekli hız regülasyonu sağlayamaz (aşırı düşük voltaj, motorun aşırı ısınmasına neden olur).
• Avantajları: Frekans konvertörlerine göre daha düşük maliyetli; tam koruma fonksiyonları (aşırı akım, aşırı yük).
• Dezavantajları: Dar hız düzenleme aralığı (genellikle nominal hızın yalnızca 'ine düşürülebilir); düşük hızlarda düşük güç faktörü.

II. “Kutup Çifti Ayarı”na Dayalı Hız Düzenlemesi (Değişken Kutup Hız Düzenlemesi)

• İlke: Asenkron motor hız formülüne göre n = 60f(1-s)/pMotorun senkron hızı, motor stator sargısının "kutup çifti sayısı p" değiştirilerek (örneğin, 2 kutup → 4 kutup) doğrudan değiştirilir. 50 Hz'de, 2 kutuplu bir motorun senkron hızı 3000 rpm, 4 kutuplu bir motorun senkron hızı ise 1500 rpm'dir.
• Uygulama Yöntemi: Motor sargısının akım yönünü, bir “komütasyon anahtarı” (örneğin, yıldız-üçgen anahtarlama, çift yıldız anahtarlama) vasıtasıyla değiştirerek kutup çifti sayısını değiştirin.
• Başvuru: Yalnızca "kademeli hız düzenlemesi" senaryoları için geçerlidir (örneğin, delme presleri, kompresörler, fanlar). Motor, birden fazla kutup çiftini destekleyecek şekilde tasarlanmalıdır (örneğin, 2/4 kutuplu, 4/6 kutuplu iki hızlı motorlar).
• Avantajları: Basit yapı, düşük maliyet, güvenilir çalışma ve hız ayarlaması sırasında verim kaybı yaşanmaz.
• Dezavantajları: Sadece “sabit vites” hız ayarlaması yapılabilir (örneğin 2 vites, 3 vites); sürekli ve düzgün hız ayarlaması mümkün değildir.

III. “Kayma Oranı Ayarı”na Dayalı Hız Düzenlemesi (Düşük Doğruluk, Düşük Güç Senaryoları)

1. Stator Voltaj Düzenlemesi Hız Düzenlemesi

• İlke: Stator gerilimi U'yu, motor torkunu T (T, U² ile orantılıdır) azaltan bir voltaj regülatörü (örneğin, ototransformatör, tristör voltaj regülasyon devresi) aracılığıyla düşürün. Yük torku değişmediğinde, kayma oranı s artar ve gerçek hız azalır.
• Avantajları: Devresi basit ve maliyeti oldukça düşük.
• Dezavantajları: Dar hız ayar aralığı (sadece - hız azaltımı sağlanabilir); düşük hızlarda ciddi motor ısınması (büyük kayma gücü kaybı) ve yetersiz tork.

2. Rotor Serisi Direnç Hız Düzenlemesi (Sadece Sargılı Rotorlu Asenkron Motorlar İçin Geçerlidir)

• İlke: Sargılı rotorlu bir asenkron motorun rotor sargısı harici bir dirence bağlanabilir. Rotor devre direnci R2 artırıldığında, kayma oranı s artar (s, R2 ile orantılıdır), böylece gerçek hız düşer (senkron hız sabit kalır ve kaymadaki artış gerçek hızda düşüşe neden olur).
• Başvuru"Kısa süreli hız regülasyonu" veya "başlangıç ​​hız regülasyonu" senaryoları (örneğin vinçler, vinçler) için uygundur. Direnç değerini manuel veya otomatik olarak ayarlamak için bir "rotor reostası" ile eşleştirilmesi gerekir.
• Avantajları: Basit yapı, düşük maliyet ve hız düzenlemesi sırasında sabit tork (yüksek başlangıç ​​torku).
• Dezavantajları: Düşük hızlarda büyük rotor direnç kaybı (elektrik enerjisi ısı enerjisine dönüşür), düşük verim ve zayıf hız düzenleme doğruluğu (sınırlı dirençli dişliler).