Bruken av viklet rotor induksjonsmotorer som en del av en variabel frekvensomformer

Ved oppgradering av elektriske kraner, for å redusere kostnadene, er det rasjonelt å bruke eksisterende og fungerende kranasynkronmotorer. De fleste innenlandske kraner er vanligvis utstyrt med faserotormotorer i MT- og 4MT-serien.

Av interesse er muligheten for å bruke kranasynkronmotorer med faselåst rotor som en del av en frekvensstyrt elektrisk drift. For tiden har LLC «Cranpriborservice» positiv erfaring med drift av asynkronmotorer med en effekt på opptil 55 kW med kortsluttet faserotor når de drives av frekvensomformere.

En slik teknisk løsning ble laget under moderniseringen av kraner som tidligere var utstyrt med tradisjonelle krandriftsystemer basert på en asynkronmotor med faserotor.For å redusere kostnadene ved en slik oppgradering ble elektriske motorer spart, og i noen tilfeller ballastmotstander, som etter å ha sjekket beregningene og endret tilkoblingsskjemaet ble brukt som bremsemotstander.

Fra et energisynspunkt er MT- og 4MT-seriene viklet-rotor-elektriske motorer enda mer å foretrekke enn ekorn-bur-elektriske motorer i samme serie, fordi de har en lavere aktiv motstand i rotorviklingen og derfor lavere tap i rotorens kobber i likevekt.

En elektrisk motor med viklet rotor valgt for drift i et tradisjonelt kransystem med en elektrisk drift med reostatregulering, når du bytter til strøm fra en frekvensomformer (hvis driftsmodusen til mekanismen ikke overskrides) har alltid et lavere startnivå- opp tap.

I de fleste tilfeller utføres kranoppgraderinger for å utvide hastighetskontrollområdet for presise monteringsoperasjoner eller ved overføring av kranen til gulvet. I dette tilfellet er driftsmodusen til kranen som regel lavere enn den som ble etablert under produksjonen. Med vektorstyring reduseres også steady-state tap, da strømforbruket i det elektriske drevet er optimalisert ved dellast.

Det er en oppfatning at spenningen pulserer kl pulsbreddemodulasjonpåført motorviklingene fører til akselerert aldring av isolasjonen. I dette tilfellet anbefales bruk av "spesielle elektriske motorer for drift som en del av frekvensomformere".Det er sant at isolasjonsklassen til slike elektriske motorer ikke skiller seg fra isolasjonsklassen til elektriske husholdningsmotorer i MT- og 4MT-serien. Mer enn ti års drift av faserotorelektriske motorer med kortsluttede ringer som en del av en variabel frekvensomformer har vist sin høye pålitelighet.

Et trekk ved utformingen av motorer med faserotor er tilstedeværelsen av sleperinger og børster. Derfor virker en åpen krets av en av rotorfasene til slike kraner på grunn av slitasje på børstene eller skade på børsteholderen svært sannsynlig.

For å fastslå betjeningsevnen til den elektriske stasjonen i tilfelle rotorfasetap, ble det utført et eksperiment på Cranpriborservice LLC-standen med en elektrisk drift av løftemekanismen med en frekvensomformer av typen Altivar 71 og en 55 kW motor. Reguleringsloven til den elektriske motoren er vektor.Før løftet en nominell last "fra vekten", ble en av de kortsluttede fasene til rotoren til 55 kW-motoren frakoblet.

Den elektriske stasjonen ble deretter slått på i oppoverbakke med en frekvens på 25 Hz. Samtidig akselererer den elektriske driften i stigningsretningen, men svingninger i hastighet er merkbare.

I fig. 1 viser de eksperimentelle oscillogrammene for den elektriske drivhastigheten med rotoren kortsluttet og når en av fasene i rotoren er frakoblet.

Ris. 1. Eksperimentelle oscillogrammer av hastigheten til den elektriske stasjonen ved løfting av den nominelle lasten 0-3P: 1-rotorringer er kortsluttet; 2. en av rotorfasene er frakoblet.

Fra oscillogrammene kan man se at akselerasjonen av det elektriske drevet i stigningsretningen med brutt fase i rotoren varer omtrent 1,5 ganger lenger enn med helt forkortede ringer. Men fra synspunktet om beskyttelse mot fallende last er et slikt regime akseptabelt.

Det skal også bemerkes at statorstrømmen målt av omformeren under fasetap ikke skiller seg fra strømmen i symmetrisk modus, selv om den teoretisk sett burde være høyere. Den termiske beskyttelsen til den elektriske motoren er basert på beregningen av I2t, derfor vil dens drift i denne modusen ikke finne sted.

Dermed kan tapet av fase i rotoren ikke bli lagt merke til av servicepersonell og motoren kan bli skadet av overoppheting. Som beskyttelse mot en slik modus er det mulig å foreslå inkludering av et termisk relé i stator- eller rotorkretsen, men denne løsningen krever eksperimentell verifisering.