Regulacja U/f to sposób zmiany prędkości obrotowej silnika indukcyjnego klatkowego przez jednoczesną zmianę częstotliwości zasilania f oraz napięcia zasilania U. Stosuje się ją najczęściej w przemiennikach częstotliwości, czyli falownikach.
Dlaczego zmienia się częstotliwość?
Prędkość synchroniczna pola wirującego zależy od częstotliwości:
n_s = 60 · f / p
Gdzie:
- n_s — prędkość synchroniczna,
- f — częstotliwość zasilania,
- p — liczba par biegunów.
Zmniejszenie częstotliwości powoduje zmniejszenie prędkości obrotowej silnika, a zwiększenie częstotliwości — jej wzrost.
Dlaczego trzeba zmieniać także napięcie?
W silniku indukcyjnym strumień magnetyczny zależy w przybliżeniu od stosunku U/f. Aby silnik pracował prawidłowo i mógł zachować zbliżony moment maksymalny, należy utrzymywać ten stosunek prawie stały.
Jeżeli zmieniono by samą częstotliwość:
- przy zbyt małej częstotliwości i niezmienionym napięciu rdzeń mógłby się nasycać, wzrósłby prąd i nagrzewanie,
- przy zbyt dużej częstotliwości i niezmienionym napięciu spadłby strumień, a więc także moment silnika.
Wniosek egzaminacyjny
Regulacja prędkości obrotowej silnika indukcyjnego klatkowego przy zachowaniu stałego momentu maksymalnego jest możliwa przy równoczesnej zmianie napięcia i częstotliwości.
Przykład
Dla silnika 400 V / 50 Hz stosunek wynosi:
400 V / 50 Hz = 8 V/Hz
Przy zasilaniu 25 Hz napięcie powinno wynosić około:
25 Hz · 8 V/Hz = 200 V
Taka regulacja umożliwia płynną zmianę prędkości bez znacznej utraty momentu w zakresie pracy ze stałym strumieniem.