Kondensatorbremsing av asynkronmotorer

Kondensatorbremsing av elektriske motorer

Kondensatorbremsing av laveffekts asynkronmotorer og kombinerte bremsemetoder med bruken har blitt mye brukt de siste årene. Når det gjelder bremsehastighet, kortere bremselengde og forbedre nøyaktigheten, gir kondensatorbremsing ofte bedre resultater enn andre metoder for å bremse elektriske motorer.

Kondensatorbremsing er basert på bruken av fenomenet selveksitasjon av en induksjonsmaskin eller, mer korrekt, kapasitiv eksitasjon av en induksjonsmaskin, siden den reaktive energien som kreves for å eksitere generatormodusen tilføres av kondensatorer koblet til statorviklingen. I denne modusen opererer maskinen med en negativ i forhold til det roterende magnetiske feltet som skapes av frie strømmer som eksiteres i statorviklingen, glir og utvikler et bremsemoment på akselen. I motsetning til dynamisk og gjenopprettende, krever det ikke forbruk av spennende energi fra nettverket.

Kondensatorbremsekretser for elektriske motorer

Kondensatorbremsing av asynkronmotorer

Figuren viser kretsen for å slå på motoren under kondensatoravstengning. Kondensatorer er inkludert parallelt med statorviklingen, vanligvis koblet i et deltamønster.

Når motoren er koblet fra strømnettet kondensatorutladningsstrømmer jeg lager magnetfeltlav vinkelhastighet rotasjon. Maskinen går inn i regenerativ bremsemodus, rotasjonshastigheten reduseres til en verdi som tilsvarer rotasjonshastigheten til det begeistrede feltet. Under utladingen av kondensatorene oppstår det et stort bremsemoment, som avtar når rotasjonshastigheten avtar.

Ved start av bremsing absorberes den kinetiske energien som er lagret av rotoren raskt med en kort bremselengde. Stoppet er skarpt, støtøyeblikkene når 7 Mnom. Toppverdien av bremsestrømmen ved de høyeste verdiene av kapasiteten overskrider ikke startstrømmen.

Når kapasiteten til kondensatorene øker, øker bremsemomentet og bremsingen fortsetter til lavere hastighet. Studier viser at den optimale kapasitetsverdien er i området 4-6 søvner. Kondensatorstoppet stopper ved en hastighet på 30 — 40 % av nominell hastighet når rotorhastigheten blir lik rotasjonsfrekvensen til statorfeltet fra de frie strømmene som oppstår i statoren. I dette tilfellet absorberes mer enn 3/4 av den kinetiske energien som er lagret av drivverket i bremseprosessen.

For fullstendig stopp av motoren i henhold til skjemaet i figur 1, a, er det nødvendig å ha et motstandsmoment for akselen. Den beskrevne ordningen sammenligner gunstig med fraværet av bryterenheter, enkel vedlikehold, pålitelighet og effektivitet.

Når kondensatorene er godt koblet parallelt med motoren, kan kun de typer kondensatorer som er konstruert for kontinuerlig drift i AC-kretsen brukes.

Hvis avstengingen utføres i henhold til diagrammet i figur 1 med tilkobling av kondensatorer etter at motoren er koblet fra nettverket, er det mulig å bruke billigere og små metallpapirkondensatorer av typen MBGP og MBGO, designet for drift i ordninger av konstant og pulserende strøm, samt tørre polare elektrolytiske kondensatorer (CE, KEG, etc.).

Kondensatorbremsing med kondensatorer løst tilkoblet i henhold til deltakretsen anbefales brukt for rask og nøyaktig bremsing av elektriske drivverk, på hvis aksel virker et lastmoment på minst 25 % av motorens nominelle dreiemoment.

Et forenklet skjema kan også brukes for kondensatorbremsing: enfase kondensatorbytte (fig. 1.6). For å oppnå samme bremseeffekt som med trefase kondensatorbytte, er det nødvendig at kapasitansen til kondensatoren i en enfasekrets er 2,1 ganger større enn kapasitansen i hver fase i kretsen på fig. 1, a. I dette tilfellet er imidlertid kapasiteten i en enfasekrets bare 70 % av den totale kapasiteten til kondensatorene når de er koblet i tre faser.

Energitapene i motoren ved kondensatorbremsing er de minste sammenlignet med andre typer bremsing, og derfor anbefales de for elektriske kjøringer med et stort antall starter.

Når du velger utstyr, må det tas i betraktning at kontaktorene i statorkretsen må være klassifisert for strømmen som flyter gjennom kondensatorene.For å overvinne ulempen med kondensatorbremsing - stopp av handlingen til motoren stopper helt - brukes den i kombinasjon med dynamisk magnetisk bremsing.

Dynamiske kondensatorbremsekretser

Kretser for kondensator-dynamisk bremsing ved magnetisk bremsing.

De to grunnleggende DCB-kretsene er vist i figur 2.

I kretsen tilføres likestrøm til statoren etter å ha stoppet kondensatorbremsen. Dette kjedet anbefales for presis bremsing av drivverket. DC-strømforsyningen må utføres som en funksjon av maskinbanen. Ved redusert hastighet er det dynamiske bremsemomentet betydelig, noe som sikrer en rask sluttstopp av motoren.

Effektiviteten til denne to-trinns bremsing kan sees fra følgende eksempel.

I den dynamiske bremsingen av AL41-4-motoren (1,7 kW, 1440 rpm) med det ytre treghetsmomentet til akselen, som er 22 % av rotorens treghetsmoment, er bremsetiden 0,6 s, og bremsingen avstanden er 11,5 omdreininger av akselen.

Når kondensatorbremsing og dynamisk bremsing kombineres, reduseres bremsetiden og -avstanden til 0,16 s og 1,6 akselomdreininger (kapasitansen til kondensatorene antas å være 3,9 Sleep).

I diagrammet på fig. 2b, overlapper modusene med DC-forsyning inntil slutten av kondensatoravstengningsprosessen. Det andre trinnet styres av PH-spenningsreléet.

Kondensator-dynamisk bremsing i henhold til diagrammet i fig. 2.6 gjør det mulig å redusere tiden og bremselengden med 4 - 5 ganger sammenlignet med dynamisk bremsing med en kondensator i henhold til skjemaet i fig. 1, a.Tidsavvikene og banen fra deres gjennomsnittsverdier i den sekvensielle virkningen av kondensatoren og modusene for dynamisk bremsing er 2 - 3 ganger mindre enn i kretsen med overlappende moduser.