Primjena asinkronih motora s namotanim rotorom kao dijela pogona s promjenjivom frekvencijom

Kod nadogradnje kranskih elektropogona, radi smanjenja troškova, racionalno je koristiti postojeće i ispravne kranske asinkrone motore. Većina domaćih slavina obično je opremljena motorima s faznim rotorom serije MT i 4MT.

Zanimljiva je mogućnost primjene kranskih asinkronih motora s fazno blokiranim rotorom u sklopu frekvencijski reguliranog električnog pogona. Trenutno LLC «Cranpriborservice» ima pozitivno iskustvo u radu asinkronih motora snage do 55 kW s kratkospojenim faznim rotorom kada se napajaju frekvencijskim pretvaračima.

Takvo tehničko rješenje napravljeno je tijekom modernizacije dizalica prethodno opremljenih tradicionalnim pogonskim sustavima dizalice temeljenim na asinkronom motoru s faznim rotorom.Kako bi se smanjio trošak takve nadogradnje, ušteđeni su elektromotori, au nekim slučajevima i balastni otpornici, koji su nakon provjere proračuna i promjene sheme spajanja korišteni kao kočni otpornici.

S energetskog gledišta, elektromotori s namotanim rotorom serija MT i 4MT još su poželjniji od kaveznih elektromotora iste serije, jer imaju niži aktivni otpor namota rotora i stoga manje gubitke u bakru rotora u ravnoteži.

Elektromotor s namotanim rotorom odabran za rad u tradicionalnom kranskom sustavu s električnim pogonom s reostatskom regulacijom, pri prelasku na napajanje iz pretvarača frekvencije (ako se ne prekorači način rada mehanizma) uvijek ima nižu razinu pokretanja do gubitaka.

U većini slučajeva, nadogradnje dizalice se izvode kako bi se proširio raspon kontrole brzine za precizne operacije montaže ili prilikom prijenosa dizalice na pod. U ovom slučaju, način rada dizalice, u pravilu, je niži od onog utvrđenog tijekom njegove proizvodnje. Uz vektorsko upravljanje, gubici u stacionarnom stanju su također smanjeni, jer je potrošnja energije u električnom pogonu optimizirana pri djelomičnom opterećenju.

Postoji mišljenje da napon pulsira na modulacija širine impulsananesena na namote motora dovodi do ubrzanog starenja izolacije. U tom slučaju preporuča se korištenje "specijalnih elektromotora za rad u sklopu pogona promjenjive frekvencije".Istina je da se klasa izolacije takvih elektromotora ne razlikuje od klase izolacije kućanskih elektromotora serije MT i 4MT. Više od deset godina rada elektromotora s faznim rotorom s kratkospojenim prstenima u sklopu pogona promjenjive frekvencije pokazalo je njihovu visoku pouzdanost.

Značajka dizajna motora s faznim rotorom je prisutnost kliznih prstenova i četkica. Stoga se čini vrlo vjerojatnim prekid kruga jedne od faza rotora takvih slavina zbog istrošenosti četkica ili oštećenja držača četkica.

Kako bi se utvrdila operativnost elektromotornog pogona u slučaju ispada faze rotora, na štandu Cranpriborservice doo proveden je eksperiment s elektromotornim pogonom mehanizma za podizanje s frekventnim pretvaračem tipa Altivar 71 i motorom od 55 kW. Zakon regulacije elektromotora je vektorski.Prije podizanja nazivnog tereta "s utega" odspojila se jedna od kratko spojenih faza rotora motora snage 55 kW.

Potom je uključen električni pogon u smjeru uzbrdice na frekvenciji od 25 Hz. Istodobno, električni pogon ubrzava u smjeru uspona, ali su osjetna kolebanja brzine.

Na sl. Na slici 1 prikazani su eksperimentalni oscilogrami brzine vrtnje elektromotora s kratko spojenim rotorom i kada je jedna od faza u rotoru isključena.

Riža. 1. Eksperimentalni oscilogrami brzine elektromotora pri dizanju nazivnog tereta 0-3P: 1-prstenovi rotora su kratko spojeni; 2. jedna od faza rotora je isključena.

Iz oscilograma je vidljivo da ubrzanje elektromotora u smjeru uspona s prekinutom fazom u rotoru traje oko 1,5 puta dulje nego s potpuno skraćenim prstenovima. Međutim, sa stajališta zaštite od pada tereta, takav režim je prihvatljiv.

Također treba napomenuti da se struja statora izmjerena pretvaračem tijekom gubitka faze ne razlikuje od struje u simetričnom načinu rada, iako bi teoretski njezina vrijednost trebala biti veća. Toplinska zaštita elektromotora temelji se na izračunu I2t, stoga se njegov rad u ovom načinu rada neće dogoditi.

Stoga servisno osoblje možda neće primijetiti gubitak faze u rotoru i motor se može oštetiti pregrijavanjem. Kao zaštitu od takvog načina rada moguće je predložiti uključivanje toplinskog releja u strujni krug statora ili rotora, ali ovo rješenje zahtijeva eksperimentalnu provjeru.