Valget av en asynkron elektrisk motor for drift i modus for dynamisk bremsing ved selveksitering

Asynkron elektrisk motor med en viklet rotor med det enkleste kontrollskjemaet — inkluderingen av motstand i rotorkretsen har ekstremt lave kontrollegenskaper. Derfor, før tilgjengeligheten av frekvensomformere i markedet, ble det utviklet ulike ordninger for å oppnå redusert hastighet i nedtrappingsmodus.

Egentlig er det ikke så mange av dem. I utlandet ble bruken av en ekstra elektrisk maskin - en virvelbrems montert på samme aksel som hovedmotoren - utbredt. Ordningen lar deg få tilstrekkelig stive mekaniske egenskaper når du senker lasten, men en slik elektrisk stasjon har ekstremt lave energiegenskaper (bremseenergi frigjøres i virvelbremsen). I tillegg har virvelbremsen en ganske høy kostnad og kompliserer utformingen av den mekaniske delen i stor grad.

For å oppnå landingshastigheten i løftemekanismer basert på en asynkronmotor med faserotor ved Dynamo-anlegget på slutten av 1970-tallet, ble derfor et designteam ledet av E.M. Pevzner introduserte selvbegeistret dynamisk bremsing.

En slik elektrisk stasjon er mye brukt i husholdningskraner (paneler av typen TSD, TSDI, KSDB for bro-, portal- og portalkraner, kontrollpaneler for tårnkraner KB-309, KB-403, KB-404, KB-405, KB - 406, KB-408, KB-415, KB-415-07, KB-473, KBM-401P.). Dermed snakker vi om titusenvis av kraner i drift.

Ris. 1. Plan for inkludering av en asynkronmotor i dynamisk bremsemodus ved selveksitering

Prinsippet for dynamisk bremsing med selveksitasjon er som følger:

Rotorkretsen inkluderer trefase likeretter UZ (fig. 1). Den elektriske motoren kobles fra nettet via kontaktoren KM1. Den likerettede spenningen kobles til statorviklingen gjennom kontaktoren KM2. Kontaktorkontaktene KM3 er lukket. Når bremsen slippes (ikke vist i diagrammet), begynner motorakselen å rotere under påvirkning av den fallende vekten.

En EMF induseres i rotorviklingen, under påvirkning av hvilken en strøm begynner å flyte i rotor-statorkretsen. Motoren utvikler bremsemomentet, lasten senkes med konstant hastighet. Hastighetsverdien bestemmes av motstandsverdien til rotorkretsen. Jo større motstand, jo raskere nedstigningshastighet. For å øke hastigheten er kontaktor KM3 slått av.

I selveksiterende dynamisk bremsemodus bruker den elektriske stasjonen strøm fra nettverket kun for å drive den hydrauliske bremsen og relé-kontaktorutstyret. Som et eksempel, fig. 7 viser de mekaniske egenskapene til en elektrisk stasjon med et TSD-panel.

Ris. 2. Mekaniske egenskaper til den elektriske stasjonen til løftemekanismen med TSD-panelet

Dynamiske bremseegenskaper er betegnet som 1C, 2C, 3C. Det kan sees at egenskapene har tilstrekkelig hardhet. Hastighetsjusteringen utføres i området 1: 8, som i de fleste tilfeller er tilstrekkelig for massekraner.

Betingelsen for selveksitering av den elektriske motoren er:

Hvor x '2- induktiv motstand til rotorviklingen, Ohm; хо- induktiv motstand til magnetiseringskretsen. Om

Hvor ks — koeffisient av ordningen

kd — reduksjonskoeffisient av rotorstrømmen til statorstrømmen; kcx — korreksjonskretskoeffisient, for en trefaset brokrets kx = 0,85; kt er transformasjonskoeffisienten til motoren fra stator til rotor

Koeffisient kd avhenger av tilkoblingsskjemaet til statorviklingene, som er koblet til en stjerne i husholdningskranmotorer ved en nettspenning på 380 V.

Koeffisient kt avhenger av transformasjonskoeffisienten, dvs. av forholdet mellom statorspenning og rotorspenning, som avhenger av motortypen. For eksempel, for flere elektriske motorer i MT- og 4MT-serien, er verdien og relaterte parametere tabellert. 1.

Tabell 1.

Elmotor type effekt, kWt Rotorspenning, V kt x x '2 xho √(1 + 2x '2/ho) MTN412-6 30 255 1,5 1,3 0,173 3,74 1,04 4MTN225L6 55 290 1,31 1,31 1,31 1,31 1,31 1,31 1,31 1,31 1. -6 55 340 1,11 0,98 0,197 3,8 1,05 4MTN280L10 75 308 1,23 1,06 0,146 2,33 1,06 4MTN280M6 110 420 0, 9 0,7 0,083 2,98 .

Tilstand кс ≥ √(1 + 2х '2/хо) utføres for motorer av type MTN412-6, 4MTN225L6, som kan kalles "spent". Slike elektriske motorer går inn i selveksitasjonsmodus uten å ta ytterligere kretsbeslutninger. Imidlertid, i lavspente komplette enheter (lavspenningsbryter eller kontrollpaneler) designet for å fungere sammen med slike motorer, er det gitt en liten innledende eksitasjon for pålitelig drift.

Den første eksitasjonen utføres ved å passere en konstant, den såkalte En liten verdi på "forsyningsstrøm" (vanligvis ikke mer enn 10 % av motorens merkestrøm) fra en halvbølgelikeretter. For begeistrede motorer er dette i alle fall tilstrekkelig for en pålitelig overgang til den selveksiterte dynamiske bremsemodusen.

Elektriske motorer MTN512-6, 4MTN280M6, for hvilke tilstanden кс ≥ √(1 + 2х '2/хо) ikke er oppfylt, er "ubelyst". Dette betyr ikke at slike motorer ikke kan fungere i dynamisk bremsemodus med selveksitasjon, men verdien av tilleggsstrømmen som kreves for dem når 50% av statorens merkestrøm.Dette nødvendiggjør bruk av spesielle NKU (kontrollpaneler) for ikke-eksiterte elektriske motorer. …

Elektrisk motor type 4MTN280L10 med кс = √(1 + 2х '2/хо) er ved grensen for selveksitasjon og enhver tilfeldig endring i parameterne kan bryte med selveksiteringstilstanden. Derfor kan en slik motor også klassifiseres som ikke-eksiterbar.

De viktigste parametrene som påvirker den elektriske motorens evne til å selveksitere er nominell spenning til rotoren E2nom. Den kritiske verdien av E2nom, der selveksitering ikke skjer uten en stor forsyningsstrøm, bør tas som 300 V.

Denne egenskapen til den dynamiske bremsemodusen for selveksitering ble tatt i betraktning av Dynamo-anlegget og Sibelektromotor PO da de utviklet en serie 4MT-kranelektriske motorer på begynnelsen av 1980-tallet.

Spesielt er E2nom-verdien for noen elektriske motorer redusert sammenlignet med forrige MT-serie for å gjøre motorene eksitable.

For eksempel, for den elektriske motoren 4MTN225L6, mye brukt i elektrisk drift av tårnkraner, ble E2nom redusert sammenlignet med den forrige motoren i MTN512-6-serien fra 340 til 290 V, noe som gjorde motoren selvbegeistret. Senere startet OJSC "Sibelelectromotor" produksjonen av elektrisk motor 4MTM225L6 med de samme parametrene.

Over tid begynte elektriske motorer med lignende formål å bli produsert av andre produsenter.

Rzhevsky Crane Construction Plant produserer MKAF225L6 elektrisk motor, Siberian Electrotechnical Company produserer 4MTM225L6 PND elektrisk motor.Til tross for utseendet som er forskjellig fra prototypen relatert til de teknologiske egenskapene til hver av produsentene, har alle disse elektriske motorene de samme elektriske parameterne og installasjonsdimensjonene og er fullstendig utskiftbare.

Forskjellen i navnene på motorene lar brukeren ta et informert valg av en eller annen produsent, styrt av egne preferanser, pris, leveringstid, etc. Og samtidig må du være helt sikker på at å erstatte en elektrisk motor fra en kranprodusent med en elektrisk motor fra en annen produsent, ikke vil føre til feil på kranen eller en ulykke.

Imidlertid har det i løpet av det siste tiåret dukket opp elektriske motorer fra forskjellige produsenter på hjemmemarkedet, hvis merke nøyaktig gjengir merket til den "originale" elektriske motoren produsert av JSC "Sibelelectromotor". Det kan antas at opprinnelsen til elektriske motorer er forbundet med den store østlige naboen til landet vårt. Prisen deres er litt lavere enn for tradisjonelle produsenter, så interessen for dem fra forsyninger fra bedrifter er forståelig.

Ved å bestille en elektrisk motor for installasjon på en produsert kran eller erstatte en skadet elektrisk motor på en kran med en fungerende, kan du altså få en elektrisk motor fra en ukjent produsent, med en E2nom forskjellig fra prototypen av elektrisk motor.

Situasjonen minner litt om tidlig på 90-tallet, da flere popgrupper med samme navn turnerte landet på samme tid.

La oss igjen huske at forholdet E2nom / I2nom er den viktigste parameteren til en motor med en viklet rotor, som påvirker valget av startmotstander, relé-kontaktorutstyr og, som nevnt ovenfor, på betingelse av selveksitering av elektrisk motor.

Ofte er det imidlertid ingen rotordata i det hele tatt på navneskiltene til klonede motorer. Her er et eksempel:

Ris. 3. Rotorkran asynkron motor navneskilt

Denne elektriske motoren hadde forresten «riktig» verdi E2nom, først nå måtte den bestemmes empirisk.

I katalogene til andre produsenter for den elektriske motoren 4MTM225L6 er verdien E2nom = 340 V angitt, dvs. den opphissede motoren ble en uopphisset en. Konsekvensen av å bruke en slik elektrisk motor som en del av en elektrisk drift med dynamisk bremsing med selveksitasjon er et fall i lasten og separasjon av den elektriske motoren med mekanisk ødeleggelse av rotoren og statorviklingene.

Det er akkurat dette bildet som forfatteren nylig observerte i en av de eldste russiske maskinbyggebedriftene, hvor en ny brokran med en klonet elektrisk motor av typen 4MTM225L6 med E2n = 340 V ble levert. Bare ved flaks ble det ikke levert lide. I tillegg restaurerer eieren av kranen motoren tre (!) ganger etter unnvikelse.

En annen produsent av klone elektriske motorer, som tilsynelatende gjentatte ganger har opplevd lignende ulykker, produserer nå to elektriske motorer under samme merke (!). En med E2nom = 340 V, den andre med E2nom = 264 V er gitt i katalogen med en merknad: "for type KB kraner", dvs. tårnkraner.

En slik motor er faktisk mest brukt på tårnkraner, men den er også installert på brokraner. Så du kan høre dialogen mellom Leverandør og Kunde: «Hvilken kran trenger du en motor til? For gulvbelegget. Ta så denne (E2nom = 340 V). » Og i drevet til de elektriske taljene er det et kontrollpanel med selveksiterende dynamisk bremsing. Resultatet er beskrevet ovenfor.

Samtidig er det ingen som sier at disse elektriske motorene er defekte eller upålitelige og ikke kan brukes på kraner. Jo flere valg på markedet, jo bedre. Som de sier, det er flere gode og annerledes motorer. Det er bare det at merkevaren deres villeder forbrukeren, noe som kan være beheftet med farlige konsekvenser.

For å bruke en elektrisk motor med andre rotorparametere enn prototypen, må du:

• Mål E2nom når rotorkretsen er åpen og statorviklingen er koblet til nettet;

• Basert på E2nom-målinger, beregne, velge og bestille ballastmotstander;

• Velg et kontrollpanel for ikke-eksitasjonselektriske motorer fra katalogen og bestill det.

Eller du kan rett og slett spørre om verdien av E2nom før du bestiller en motor som tiltrekker seg med sin pris og spesifikt avtale dette i kontrakten. Dette utelukker imidlertid ikke måling av E2nom under inngangskontrollen til den bestilte motoren.

Ved å oppsummere ovenstående kan vi trekke følgende konklusjoner:

• I den elektriske driften av husholdningskraner basert på faserotorelektriske motorer, er selveksiterende dynamisk bremsing mye brukt. Titusenvis av slike elektriske stasjoner er i drift. De blir fortsatt utstedt.

• For å fungere i selveksitert dynamisk bremsemodus, må den elektriske motoren ha et visst E2nom / I2nom-forhold.

• Hovedbetingelsen for selveksitering av en elektrisk motor med en viklet rotor er verdien av E2nom ≤ 300 V.

• Bruk av elektriske motorer med E2nom> 300 V med kontrollpaneler beregnet for opphissede elektriske motorer kan føre til at lasten faller og ødelegger den elektriske motoren.