Utilizarea motoarelor cu inducție cu rotor bobinat ca parte a unui antrenament de frecvență variabilă

La modernizarea acționărilor electrice ale macaralei, pentru a reduce costurile, este rațional să se utilizeze motoare asincrone ale macaralei existente și în funcțiune. Majoritatea robinetelor de uz casnic sunt de obicei echipate cu motoare cu rotor de fază din seriile MT și 4MT.

Interesantă este posibilitatea de a utiliza motoare asincrone de macara cu un rotor blocat în fază ca parte a unui antrenament electric controlat de frecvență. În prezent, SRL «Cranpriborservice» are o experiență pozitivă în funcționarea motoarelor asincrone cu o putere de până la 55 kW cu un rotor de fază scurtcircuitat atunci când este alimentat de convertoare de frecvență.

O astfel de soluție tehnică a fost realizată în timpul modernizării macaralelor echipate anterior cu sisteme tradiționale de antrenare a macaralei bazate pe un motor asincron cu rotor de fază.Pentru a reduce costul unei astfel de upgrade, au fost economisite motoare electrice, iar în unele cazuri rezistențe de balast, care, după verificarea calculelor și schimbarea schemei de conectare, au fost folosite ca rezistențe de frânare.

Din punct de vedere energetic, motoarele electrice cu rotor bobinat din seria MT și 4MT sunt și mai preferate decât motoarele electrice cu veveriță din aceeași serie, deoarece au o rezistență activă mai mică a înfășurării rotorului și, prin urmare, pierderi mai mici. în cuprul rotorului aflat în echilibru.

Un motor electric cu rotor bobinat selectat pentru funcționare într-un sistem de macara tradițional cu o acționare electrică cu reglare reostat, la trecerea la putere de la un convertizor de frecvență (dacă modul de funcționare al mecanismului nu este depășit) are întotdeauna un nivel mai scăzut de pornire. creste pierderile.

În majoritatea cazurilor, modernizările macaralei sunt efectuate pentru a extinde domeniul de control al vitezei pentru operațiuni precise de asamblare sau la transferul macaralei pe podea. În acest caz, modul de funcționare al macaralei, de regulă, este mai mic decât cel stabilit în timpul fabricării acesteia. Cu controlul vectorial, pierderile la starea de echilibru sunt, de asemenea, reduse, deoarece consumul de energie în acționarea electrică este optimizat la sarcină parțială.

Există o părere că tensiunea pulsează la modularea lățimii impulsuluiaplicat pe înfășurările motorului duce la îmbătrânirea accelerată a izolației. În acest caz, se recomandă utilizarea „motoarelor electrice speciale pentru funcționarea ca parte a convertizoarelor de frecvență variabilă”.Este adevărat că clasa de izolație a unor astfel de motoare electrice nu diferă de clasa de izolație a motoarelor electrice de uz casnic din seriile MT și 4MT. Mai mult de zece ani de funcționare a motoarelor electrice cu rotor de fază cu inele scurtcircuitate, ca parte a unui variator de frecvență, a demonstrat fiabilitatea lor ridicată.

O caracteristică a designului motoarelor cu rotor de fază este prezența inelelor colectoare și a periilor. Prin urmare, un circuit deschis al uneia dintre fazele rotorului unor astfel de robinete din cauza uzurii periilor sau a deteriorării suportului periei pare foarte probabil.

Pentru a stabili funcționalitatea antrenării electrice în cazul pierderii fazei rotorului, la standul Cranpriborservice LLC a fost efectuat un experiment cu o antrenare electrică a mecanismului de ridicare cu un convertor de frecvență de tip Altivar 71 și un motor de 55 kW. Legea de control a motorului electric este vectoriala Inainte de a ridica o sarcina nominala "din greutate" una din fazele scurtcircuitate ale rotorului motorului de 55 kW a fost deconectata.

Acționarea electrică a fost apoi pornită în direcția în sus, la o frecvență de 25 Hz. În același timp, propulsia electrică accelerează în direcția de urcare, dar fluctuațiile de viteză sunt vizibile.

În fig. 1 prezintă oscilogramele experimentale ale vitezei de antrenare electrică cu rotorul în scurtcircuit și când una dintre fazele din rotor este deconectată.

Orez. 1. Oscilograme experimentale ale vitezei motorului electric la ridicarea sarcinii nominale 0-3P: inelele 1-rotor sunt scurtcircuitate; 2. una dintre fazele rotorului este deconectată.

Din oscilograme, se poate observa că accelerația acționării electrice în direcția de ascensiune cu o fază ruptă în rotor durează de aproximativ 1,5 ori mai mult decât cu inelele complet scurtate. Cu toate acestea, din punct de vedere al protecției împotriva căderii sarcinilor, un astfel de regim este acceptabil.

De asemenea, trebuie remarcat faptul că curentul statoric măsurat de convertor în timpul pierderii de fază nu diferă de curentul în modul simetric, deși teoretic valoarea acestuia ar trebui să fie mai mare. Protecția termică a motorului electric se bazează pe calculul I2t, prin urmare funcționarea acestuia în acest mod nu va avea loc.

Astfel, pierderea fazei în rotor poate să nu fie observată de personalul de service și motorul poate fi deteriorat prin supraîncălzire. Ca protecție împotriva unui astfel de mod, se poate propune includerea unui releu termic în circuitul statorului sau rotorului, dar această soluție necesită verificare experimentală.