Izbor asinkronog elektromotora za rad u režimu dinamičkog kočenja samouzbudom

Asinkroni elektromotor s namotanim rotorom s najjednostavnijom shemom upravljanja - uključivanje otpora u krug rotora ima izuzetno niska svojstva upravljanja. Stoga, prije nego što su frekvencijski pretvarači dostupni na tržištu, razvijene su različite sheme za postizanje smanjene brzine u smanjenom načinu rada.

Zapravo, nema ih toliko puno. U inozemstvu je uporaba dodatnog električnog stroja - vrtložne kočnice postavljene na istoj osovini kao i glavni motor - postala raširena. Shema vam omogućuje da dobijete dovoljno krute mehaničke karakteristike pri spuštanju tereta, ali takav električni pogon ima izuzetno niske energetske karakteristike (energija kočenja oslobađa se u vrtložnoj kočnici). Osim toga, vrtložna kočnica ima prilično visoku cijenu i uvelike komplicira raspored mehaničkog dijela.

Stoga, kako bi se postigla brzina slijetanja u mehanizmima za dizanje temeljenim na asinkronom motoru s faznim rotorom u tvornici Dynamo kasnih 1970-ih, dizajnerski tim pod vodstvom E.M. Pevzner je uveo samopobudno dinamičko kočenje.

Takav električni pogon naširoko se koristi u domaćim dizalicama (ploče tipa TSD, TSDI, KSDB za mostne, portalne i portalne dizalice, upravljačke ploče za toranjske dizalice KB-309, KB-403, KB-404, KB-405, KB - 406, KB-408, KB-415, KB-415-07, KB-473, KBM-401P.). Dakle, riječ je o desecima tisuća dizalica u pogonu.

Riža. 1. Shema uključivanja asinkronog motora u način dinamičkog kočenja samouzbudom

Princip dinamičkog kočenja sa samouzbudom je sljedeći:

Krug rotora uključuje trofazni ispravljač UZ (slika 1). Elektromotor je isključen iz mreže preko kontaktora KM1. Ispravljeni napon spojen je na namot statora preko kontaktora KM2. Kontakti kontaktora KM3 su zatvoreni. Kada se kočnica otpusti (nije prikazano na dijagramu), osovina motora počinje se okretati pod djelovanjem padajuće težine.

U namotu rotora inducira se EMF, pod čijim utjecajem počinje teći struja u krugu rotor-stator. Motor razvija moment kočenja, teret se spušta konstantnom brzinom. Vrijednost brzine određena je vrijednošću otpora kruga rotora. Što je veći otpor, to je brža brzina spuštanja. Za povećanje brzine, kontaktor KM3 je isključen.

U načinu dinamičkog kočenja na samouzbudu, električni pogon troši snagu iz mreže samo za napajanje hidrauličkog potiskivača kočnice i opreme relejnog kontaktora. Kao primjer, Sl. Slika 7 prikazuje mehaničke karakteristike električnog pogona s TSD pločom.

Riža. 2. Mehaničke karakteristike elektropogona mehanizma za podizanje s TSD pločom

Karakteristike dinamičkog kočenja označene su kao 1C, 2C, 3C. Može se vidjeti da karakteristike imaju dovoljnu tvrdoću. Podešavanje brzine se vrši u rasponu 1: 8, što je u većini slučajeva dovoljno za masovne slavine.

Uvjet za samouzbudu elektromotora je:

Gdje x '2- induktivni otpor namota rotora, Ohm; ho- induktivni otpor kruga za magnetiziranje. Om

Gdje je ks — koeficijent sheme

kd — koeficijent redukcije struje rotora na struju statora; kcx — koeficijent korekcijskog kruga, za trofazni mosni krug kx = 0,85; kt je koeficijent transformacije motora od statora do rotora

Koeficijent kd ovisi o shemi spajanja namota statora, koji su spojeni na zvijezdu u motorima slavine za kućanstvo pri mrežnom naponu od 380 V.

Koeficijent kt ovisi o koeficijentu transformacije, tj. omjera napona statora i napona rotora, koji ovisi o tipu motora. Na primjer, za nekoliko elektromotora serije MT i 4MT, vrijednost i povezani parametri prikazani su u tabeli. 1.

Stol 1.

Snaga tipa elektromotora, kWt Napon rotora, 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 0,197 3,73 1,05 MTN512 -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 1,02

Uvjet ks ≥ √(1 + 2h '2/ho) provodi se za motore tipa MTN412-6, 4MTN225L6, koji se mogu nazvati "pobuđeni". Takvi elektromotori ulaze u način samouzbude bez donošenja dodatnih odluka o krugu. Međutim, u niskonaponskim kompletnim uređajima (niskonaponska sklopna postrojenja ili upravljačke ploče) projektiranim za rad s takvim motorima, mala je početna pobuda osigurana za pouzdan rad.

Početna pobuda provodi se prolaskom konstante, tzv Mala vrijednost "struje napajanja" (obično ne više od 10% nazivne struje motora) iz poluvalnog ispravljača. Za pobuđene motore to je u svakom slučaju dovoljno za pouzdan prijelaz na samouzbudni način dinamičkog kočenja.

Elektromotori MTN512-6, 4MTN280M6 za koje nije zadovoljen uvjet ks ≥ √(1 + 2h '2/ho) su "nepobuđeni". To ne znači da takvi motori ne mogu raditi u dinamičkom načinu kočenja sa samouzbudom, ali vrijednost dodatne struje potrebna za njih doseže 50% nazivne struje statora.To zahtijeva upotrebu posebnih NKU (upravljačkih ploča) za nepobudne elektromotore. …

Elektromotor tipa 4MTN280L10 s ks = √(1 + 2h '2/ho) nalazi se na granici samouzbude i svaka slučajna promjena parametara može narušiti uvjet samouzbude. Stoga se takav motor također može klasificirati kao neekscitabilan.

Glavni parametri koji utječu na sposobnost elektromotora za samopobudu je nazivni napon rotora E2nom. Kritičnu vrijednost E2nom, pri kojoj ne dolazi do samouzbude bez velike struje napajanja, treba uzeti kao 300 V.

Ovu karakteristiku samouzbudnog dinamičkog načina kočenja uzeli su u obzir tvornica Dynamo i Sibelektromotor PO kada su ranih 1980-ih razvijali seriju kranskih elektromotora 4MT.

Konkretno, vrijednost E2nom za neke elektromotore smanjena je u usporedbi s prethodnom serijom MT kako bi motori bili pobudljivi.

Na primjer, za elektromotor 4MTN225L6, koji se naširoko koristi u električnom pogonu toranjskih dizalica, E2nom je smanjen u usporedbi s prethodnim motorom serije MTN512-6 s 340 na 290 V, što je učinilo motor samouzbudljivim. Kasnije je OJSC "Sibelectromotor" započeo proizvodnju elektromotora 4MTM225L6 s istim parametrima.

S vremenom su elektromotore slične namjene počeli proizvoditi i drugi proizvođači.

Rzhevsky Crane Construction Plant proizvodi elektromotor MKAF225L6, Siberian Electrotechnical Company proizvodi elektromotor 4MTM225L6 PND.Unatoč različitom izgledu od prototipa vezanom uz tehnološke mogućnosti svakog od proizvođača, svi ovi elektromotori imaju iste električne parametre i ugradbene dimenzije te su potpuno međusobno zamjenjivi.

Razlika u nazivima motora omogućuje korisniku informirani izbor jednog ili drugog proizvođača, vođen vlastitim preferencijama, cijenom, rokom isporuke itd. I pritom budite potpuno sigurni da zamjena elektromotora slavine jednog proizvođača elektromotorom drugog proizvođača neće dovesti do kvara slavine ili nezgode.

Međutim, u posljednjem desetljeću na domaćem tržištu pojavili su se elektromotori različitih proizvođača, čija marka točno reproducira marku "izvornog" elektromotora koju proizvodi JSC "Sibelectromotor". Može se pretpostaviti da je nastanak elektromotora vezan za velikog istočnog susjeda naše zemlje. Njihova cijena je nešto niža od cijene tradicionalnih proizvođača, pa je interes za njih od strane poduzeća razumljiv.

Dakle, naručivanjem elektromotora za ugradnju na proizvedenu dizalicu ili zamjenom oštećenog elektromotora na dizalici ispravnim, možete dobiti elektromotor nepoznatog proizvođača, s E2nom drugačijim od prototipa elektromotora.

Situacija pomalo podsjeća na rane 90-e, kada je nekoliko istoimenih pop grupa istovremeno obilazilo zemlju.

Podsjetimo još jednom da je omjer E2nom / I2nom najvažniji parametar motora s namotanim rotorom, koji utječe na izbor startnih otpornika, opreme releja i kontaktora i, kao što je gore spomenuto, na uvjet samouzbude električni motor.

Često, međutim, na natpisnim pločicama kloniranih motora uopće nema podataka o rotoru. Evo primjera:

Riža. 3. Natpisna pločica asinkronog motora dizalice rotora

Uzgred, ovaj elektromotor je imao «ispravnu» vrijednost E2nom, samo što je sada trebalo empirijski odrediti.

U katalozima drugih proizvođača za elektromotor 4MTM225L6 navedena je vrijednost E2nom = 340 V, tj. uzbuđeni motor postao je nepobuđen. Posljedica korištenja ovakvog elektromotora u sklopu elektromotornog pogona s dinamičkim kočenjem sa samouzbudom je pad opterećenja i odvajanje elektromotora uz mehaničko razaranje namota rotora i statora.

Upravo je tu sliku autor nedavno zapazio u jednom od najstarijih ruskih strojograđevnih poduzeća, gdje je isporučena nova mosna dizalica s kloniranim elektromotorom tipa 4MTM225L6 s E2n = 340 V. Samo srećom, ljudi nisu patiti. Osim toga, vlasnik dizalice tri (!) puta obnavlja motor nakon izbjegavanja.

Drugi proizvođač kloniranih elektromotora, koji je očito više puta doživio slične nesreće, sada proizvodi dva elektromotora pod istim brendom (!). Jedan s E2nom = 340 V, drugi s E2nom = 264 V dat je u katalogu s napomenom: "za slavine tipa KB", t.j. toranjske dizalice.

Takav motor se doista najviše koristi na toranjskim dizalicama, ali se ugrađuje i na mosne dizalice. Tako možete čuti dijalog između dobavljača i kupca: „Za koju dizalicu trebate motor? Za podove. Zatim uzmite ovaj (E2nom = 340 V). » I u pogonu električnih dizalica nalazi se upravljačka ploča sa samopobudnim dinamičkim kočenjem. Rezultat je gore opisan.

Pritom nitko ne kaže da su ti elektromotori neispravni ili nepouzdani i da se ne mogu koristiti na dizalicama. Što više izbora na tržištu, to bolje. Kako kažu, ima više dobrih i različitih motora. Samo što njihov brend dovodi potrošača u zabludu, što može biti prepuno opasnih posljedica.

Za korištenje elektromotora s parametrima rotora koji nisu prototip, morate:

• Izmjerite E2nom kada je krug rotora otvoren, a namot statora spojen na mrežu;

• Na temelju mjerenja E2nom izračunati, odabrati i naručiti balastne otpornike;

• Odaberite upravljačku ploču za elektromotore bez uzbude iz kataloga i naručite je.

Ili jednostavno možete pitati za vrijednost E2nom prije naručivanja motora koji privlači svojom cijenom i to posebno dogovoriti u ugovoru. Međutim, to ne isključuje mjerenje E2nom tijekom ulazne kontrole naručenog motora.

Sumirajući gore navedeno, možemo izvući sljedeće zaključke:

• U električnom pogonu kućanskih slavina koji se temelje na elektromotorima s faznim rotorom, naširoko se koristi samopobuđeno dinamičko kočenje. U pogonu su deseci tisuća takvih električnih pogona. Još uvijek se izdaju.

• Za rad u samopobudnom načinu dinamičkog kočenja elektromotor mora imati određeni omjer E2nom / I2nom.

• Glavni uvjet za samouzbudu elektromotora s namotanim rotorom je vrijednost E2nom ≤ 300 V.

• Korištenje elektromotora s E2nom> 300 V s upravljačkim pločama predviđenim za pobuđene elektromotore može uzrokovati pad opterećenja i uništiti elektromotor.