Frânarea prin condensator a motoarelor asincrone

Frânarea cu condensator a motoarelor electrice

Frânarea prin condensator a motoarelor asincrone de putere redusă și metodele de frânare combinate cu utilizarea sa au devenit utilizate pe scară largă în ultimii ani. În ceea ce privește viteza de frânare, scurtarea distanței de frânare și îmbunătățirea preciziei, frânarea cu condensator dă adesea rezultate mai bune decât alte metode de frânare a motoarelor electrice.

Frânarea condensatorului se bazează pe utilizarea fenomenului de autoexcitare a unei mașini cu inducție sau, mai corect, excitarea capacitivă a unei mașini cu inducție, deoarece energia reactivă necesară pentru a excita modul generator este furnizată de condensatoare conectate la înfășurarea statorului. În acest mod, mașina funcționează cu un negativ în raport cu câmpul magnetic rotativ creat de curenții liberi excitați în înfășurarea statorului, alunecând, dezvoltând un cuplu de frânare pe arbore. Spre deosebire de dinamic și restaurator, nu necesită consum de energie incitantă din rețea.

Circuite de frânare condensatoare pentru motoare electrice

Frânarea prin condensator a motoarelor asincrone

Figura prezintă circuitul de pornire a motorului în timpul opririi condensatorului. Condensatorii sunt incluși în paralel cu înfășurarea statorului, de obicei conectați într-un model delta.

Când motorul este deconectat de la rețea curenții de descărcare a condensatorului eu creez camp magneticrotație cu viteză unghiulară mică. Mașina intră în modul de frânare regenerativă, viteza de rotație este redusă la o valoare corespunzătoare vitezei de rotație a câmpului excitat. În timpul descărcării condensatoarelor, apare un cuplu de frânare mare, care scade pe măsură ce viteza de rotație scade.

La începutul frânării, energia cinetică stocată de rotor este rapid absorbită cu o distanță scurtă de frânare. Oprirea este bruscă, momentele de impact ajung la 7 Mnom. Valoarea de vârf a curentului de frânare la cele mai mari valori ale capacității nu depășește curentul de pornire.

Pe măsură ce capacitatea condensatoarelor crește, cuplul de frânare crește și frânarea continuă la o viteză mai mică. Studiile arată că valoarea optimă a capacității este în intervalul 4-6 dormitoare. Oprirea condensatorului se oprește la o viteză de 30 — 40% din viteza nominală atunci când viteza rotorului devine egală cu frecvența de rotație a câmpului statorului din curenții liberi care apar în stator. În acest caz, mai mult de 3/4 din energia cinetică stocată de unitate este absorbită în procesul de frânare.

Pentru o oprire completă a motorului conform schemei din figura 1, a, este necesar să existe un moment de rezistență al arborelui. Schema descrisă se compară favorabil cu absența dispozitivelor de comutare, ușurința întreținerii, fiabilitatea și eficiența.

Când condensatoarele sunt conectate ferm în paralel cu motorul, pot fi utilizate numai acele tipuri de condensatoare care sunt proiectate pentru funcționare continuă în circuitul de curent alternativ.

Dacă oprirea se efectuează conform diagramei din figura 1 cu conectarea condensatoarelor după deconectarea motorului de la rețea, este posibil să se utilizeze condensatoare de hârtie metalică mai ieftine și de dimensiuni mici de tipurile MBGP și MBGO, proiectate pentru funcționarea în Scheme. de curent constant și pulsatoriu, precum și condensatori electrolitici polari uscati (CE, KEG etc.).

Frânarea condensatorului cu condensatoare conectate lejer conform circuitului delta este recomandată a fi utilizată pentru frânarea rapidă și precisă a acționărilor electrice, pe arborele cărora acționează un cuplu de sarcină de cel puțin 25% din cuplul nominal al motorului.

O schemă simplificată poate fi folosită și pentru frânarea condensatorului: comutarea condensatorului monofazat (Fig. 1.6). Pentru a obține același efect de frânare ca și în cazul comutării condensatorului trifazat, este necesar ca capacitatea condensatorului într-un circuit monofazat să fie de 2,1 ori mai mare decât capacitatea din fiecare fază din circuitul din Fig. 1, a. În acest caz însă, capacitatea într-un circuit monofazat este de doar 70% din capacitatea totală a condensatoarelor atunci când sunt conectate în trei faze.

Pierderile de energie din motor în timpul frânării condensatorului sunt cele mai mici în comparație cu alte tipuri de frânare, motiv pentru care sunt recomandate pentru acționările electrice cu un număr mare de porniri.

Atunci când alegeți echipament, trebuie avut în vedere faptul că contactoarele din circuitul statorului trebuie să fie evaluate pentru curentul care circulă prin condensatori.Pentru a depăși dezavantajul frânării condensatorului — oprirea acțiunii până la oprirea completă a motorului — se folosește în combinație cu frânarea magnetică dinamică.

Circuite de frânare a condensatorului dinamic

Circuite de frânare dinamică-condensator prin frânare magnetică.

Cele două circuite DCB de bază sunt prezentate în Figura 2.

În circuit, curentul continuu este furnizat statorului după oprirea frânării condensatorului. Acest lanț este recomandat pentru frânarea precisă a transmisiei. Alimentarea cu curent continuu trebuie efectuată în funcție de traseul mașinii. La viteză redusă, cuplul de frânare dinamic este semnificativ, ceea ce asigură o oprire finală rapidă a motorului.

Eficacitatea acestei frânări în două etape poate fi văzută din exemplul următor.

La frânarea dinamică a motorului AL41-4 (1,7 kW, 1440 rpm) cu momentul de inerție extern al arborelui, care este de 22% din momentul de inerție al rotorului, timpul de frânare este de 0,6 s, iar frânarea distanta este de 11 .5 rotatii ale arborelui.

Când frânarea condensatorului și frânarea dinamică sunt combinate, timpul și distanța de frânare sunt reduse la 0,16 s și 1,6 rotații ale arborelui (se presupune că capacitatea condensatoarelor este de 3,9 Sleep).

În schema din fig. 2b, modurile se suprapun cu alimentarea de curent continuu până la sfârșitul procesului de oprire a condensatorului. A doua etapă este controlată de releul de tensiune PH.

Frânare dinamică-condensator conform diagramei din fig. 2.6 permite reducerea timpului și a distanței de frânare de 4 — 5 ori față de frânarea dinamică cu un condensator conform schemei din fig. 1, a.Abaterile timpului și traseul de la valorile lor medii în acțiunea secvențială a condensatorului și modurile de frânare dinamică sunt de 2-3 ori mai mici decât în ​​circuitul cu moduri suprapuse.