Načini kočenja asinkronih motora

Asinkroni motor može raditi u sljedećim načinima kočenja: regenerativno kočenje, suprotno i dinamičko kočenje.

Regenerativno kočenje asinkronog motora

Regenerativno kočenje se događa kada brzina rotora asinkronog motora premaši sinkrono.

Način regenerativnog kočenja praktički se koristi kod motora s promjenom polova i u pogonima strojeva za dizanje (dizalice, bageri itd.).

Pri prelasku u generatorski način rada, zbog promjene predznaka momenta, aktivna komponenta struje rotora mijenja predznak. Zatim asinkroni motor daje djelatnu snagu (energiju) mreži i troši iz mreže jalovu snagu (energiju) potrebnu za uzbudu. Ovaj način se događa, na primjer, kada se zaustavlja (prijelazi) dvobrzinski motor s velike na nisku brzinu, kao što je prikazano na sl. 1 a.

Riža. 1. Zaustavljanje asinkronog motora u glavnom komutacijskom krugu: a) s povratom energije u mrežu; b) opozicija

Pretpostavimo da je u početnom položaju motor radio na karakteristici 1 iu točki a, rotirajući brzinom ωset1... Kako se broj pari polova povećava, motor prelazi na karakteristiku 2, čiji dio bs odgovara kočenju s povratom energije u mreži.

Isti tip ovjesa može se implementirati u sustav pretvarać frekvencije — motor pri zaustavljanju asinkronog motora ili pri prelasku s karakteristike na karakteristiku. Za to se smanjuje frekvencija izlaznog napona, a time i sinkrona brzina ωo = 2πf / p.

Zbog mehaničke inercije trenutna brzina motora ω mijenjat će se sporije od sinkrone brzine ωo, te će stalno premašivati ​​brzinu magnetskog polja. Stoga postoji način rada isključenja s povratom energije u mrežu.

Također se može primijeniti regenerativno kočenje električni pogon strojeva za dizanje prilikom spuštanja tereta. Za to se motor uključuje u smjeru spuštanja tereta (karakteristika 2, sl. 1 b).

Nakon završetka gašenja, radit će u točki s brzinom -ωset2... U ovom slučaju, proces spuštanja opterećenja provodi se uz oslobađanje energije u mreži.

Regenerativno kočenje je najekonomičniji način kočenja.

Zaustavljanje asinkronog elektromotora suprotstavljanjem

Prebacivanje asinkronog motora u suprotni način kočenja može se izvesti na dva načina. Jedan od njih je povezan s promjenom izmjene dviju faza napona koji opskrbljuje elektromotor.

Pretpostavimo da motor radi prema karakteristici 1 (slika 1 b) s fazama izmjeničnog napona ABC.Zatim, pri prebacivanju dvije faze (npr. B i C), prelazi na karakteristiku 2, čiji dio ab odgovara suprotnom graničniku.

Obratimo pozornost na to da s oporbom proklizavanje asinkronog motora kreće se od S = 2 do S = 1.

Pritom se rotor okreće suprotno od smjera gibanja polja i stalno usporava. Kada brzina padne na nulu, motor se mora odvojiti od mreže, inače može prijeći u motorni način rada, a njegov rotor će se okretati u suprotnom smjeru od prethodnog.

Kod protusklopnog kočenja struje u namotu motora mogu biti 7-8 puta veće od odgovarajućih nazivnih struja.Faktor snage motora značajno se smanjuje. U ovom slučaju nije potrebno govoriti o učinkovitosti, budući da se i mehanička energija pretvorena u električnu energiju i energija koju troši mreža raspršuju u aktivnom otporu rotora, au ovom slučaju nema korisne energije.

Kavezni motori trenutno su preopterećeni strujom. Istina je da pri (S>1), zbog pojave pomaka struje, aktivni otpor rotora osjetno raste. To rezultira smanjenjem i povećanjem momenta.

Da bi se povećala učinkovitost kočenja motora s namotanim rotorom, u krug njihovih rotora uvode se dodatni otpori, što omogućuje ograničavanje struja u namotima i povećanje momenta.

Drugi način obrnutog kočenja može se koristiti s aktivnom prirodom zakretnog momenta tereta, koji se stvara, na primjer, na osovini motora mehanizma za podizanje.

Pretpostavimo da je potrebno smanjiti opterećenje osiguravajući njegovo zaustavljanje pomoću indukcijskog motora. U tu svrhu se motor uključivanjem dodatnog otpornika (otpora) u krug rotora prebacuje na umjetnu karakteristiku (ravna crta 3 na sl. 1).

Zbog momenta prekoračenja opterećenja Ms startni moment Mp motora i njegove aktivne prirode, opterećenje se može smanjivati ​​konstantnom brzinom -ωset2… U ovom načinu rada, klizno zaustavljanje indukcijskog motora može varirati od S = 1 do S = 2.

Dinamičko kočenje asinkronog motora

Za dinamičko zaustavljanje namota statora, motor se odvaja od mreže izmjenične struje i spaja na istosmjerni izvor kao što je prikazano na sl. 2. U ovom slučaju, namot rotora može biti kratko spojen, ili su u njegov krug uključeni dodatni otpornici s otporom od R2d.

Riža. 2. Shema dinamičkog kočenja asinkronog motora (a) i kruga za uključivanje namota statora (b)

Stalna struja Ip, čija se vrijednost može kontrolirati pomoću otpornika 2, teče kroz namote statora i stvara stacionarno magnetsko polje u odnosu na stator. Kada se rotor okreće, u njemu se inducira EMF, čija je frekvencija proporcionalna brzini. Ovaj EMF, pak, uzrokuje pojavu struje u zatvorenoj petlji namota rotora, što stvara magnetski tok koji je također stacionaran u odnosu na stator.

Interakcija struje rotora s rezultirajućim magnetskim poljem asinkronog motora stvara moment kočenja, zbog čega se postiže učinak kočenja.U tom slučaju motor radi u generatorskom režimu neovisno o mreži izmjenične struje, pretvarajući kinetičku energiju pokretnih dijelova električnog pogona i radnog stroja u električnu energiju, koja se u obliku topline rasipa u krugu rotora.

Na slici 2b prikazana je najčešća shema uključivanja namota statora tijekom dinamičkog kočenja. Sustav uzbude motora u ovom načinu rada je asimetričan.

Kako bi se analizirao rad asinkronog motora u dinamičkom načinu kočenja, asimetrični sustav uzbude zamijenjen je simetričnim. U tu svrhu pretpostavlja se da se stator ne napaja istosmjernom strujom Ip, već nekom ekvivalentnom trofaznom izmjeničnom strujom koja stvara isti MDF (magnetomotornu silu) kao i istosmjerna struja.

Elektromehaničke i mehaničke karakteristike prikazane su na sl. 3.

Riža. 3. Elektromehaničke i mehaničke karakteristike asinkronog motora

Karakteristika se nalazi na slici u prvom kvadrantu I, gdje je s = ω / ωo — proklizavanje asinkronog motora u načinu dinamičkog kočenja. Mehanički podaci motora nalaze se u drugom kvadrantu II.

Različite umjetne karakteristike asinkronog motora u dinamičkom načinu kočenja mogu se dobiti promjenom otpora R2d dodatnih otpornika 3 (slika 2) u krugu rotora ili istosmjernom strujom Azp koja se dovodi do namota statora.

Promjenjivim vrijednostima R2q i Azn, moguće je dobiti željeni oblik mehaničkih karakteristika asinkronog motora u dinamičkom načinu kočenja i time odgovarajući intenzitet kočenja asinkronog elektromotora.

A. I. Mirošnik, O. A. Lisenko