Enegiatehokkuutta oikosulkumoottoria säätämällä

Säädettävät vaihtosähkömoottorikäytöt ovat nykyaikana taajuusohjattuja. Tällöin oikosulkumoottorille syötettävää vaihtojännitettä muuttamalla voidaan moottorin pyörimisnopeutta ja sen tuottamaa vääntömomenttia säätää portaattomasti ja toisistaan riippumatta.

Oikosulkumoottoreita voidaan ohjata taajuusmuuttajalla, joka muuttaa vaihtojännitteen amplitudia ja taajuutta halutuksi. Ohjaamalla taajuusmuuttajan toimintaa voidaan moottorilla tuottaa vakiovääntömomentti kierrosnopeudesta riippumatta, lisää energiateokkuutta.

Yleisin teollisuudessa käytetty taajuusmuuttajatyyppi on jännitevälipiirillinen PWM-taajuusmuuttaja (Pulse Width Modulation; pulssinleveysmodulointi), jossa kolmivaiheinen vaihtojännite muodostetaan vaihtosuuntaajalla tasajännitettä pilkkomalla.

Nykyaikana taajuusmuuttajissa käytetään sähköisinä kytkiminä nopeita IGBT-transistoreja (Insulated Gate Bipolar Transistor)

Tasasuuntaustavan määrittää taajuusmuuttajan käyttötarkoitus ja siltä vaadittavat ominaisuudet. Diodisillalla toteutetulla taajuusmuuttajalla voidaan verkosta ainoastaan ottaa tehoa, kun taas transistorisillan avulla taajuusmuuttajalla voidaan myös syöttää tehoa takaisin verkkoon.

Vaihtosuuntaus

Taajuusmuuttajan vaihtosuuntaus perustuu välipiirin tasajännitteen pilkkomiseen. Kolmivaiheinen vaihtojännite muodostetaan johtamalla ajallisesti erimittaisia, mutta amplitudiltaan yhtä korkeita tasajännitepulsseja moottorille. Tätä kutsutaan pulssinleveysmoduloinniksi

IGBT-transistorien ja suurien kytkentätaajuuksien avulla pystytään johtamaan lyhytkestoisempia jännitepulsseja sekä muodostamaan tiheämpiä pulssikuvioita.

Pulssien määrän kasvaessa ja niiden kestojen lyhentyessä vaihtojännitteen tehollisarvo muistuttaa yhä enemmän siniaaltoa. Suurilla kytkentätaajuuksilla pystytään vähentämään moottorin synnyttämää melua, lisäksi kuormalle syötetty virta muistuttaa yhä enemmän siniaaltoa.

Taajuusmuuttajien ympärille voidaan toteuttaa hyvin tehokas ja monipuolinen kokonaisuus ohjaamaan prosessin toimintaa moottoria pyörimisnopeutta säätelemällä. Enegiatehokkuutta voi lisätä oikosulkumoottoria säätämällä.

Taajuusmuuttajissa käytettään häiriösuojattuja moottorin syöttökaapeleita. Suojatut syöttökaapelit auttavat ehkäisemään IGBT-transistorin aiheuttamia ja kaapelista tulevaa sähkömagneettista säteilyä sekä moottorissa ilmeneviä maavuotovirtoja.