Kondensatorbremsning af asynkronmotorer

Kondensatorbremsning af elmotorer

Kondensatorbremsning af laveffekt asynkronmotorer og kombinerede bremsemetoder med dens anvendelse er blevet meget udbredt i de senere år. Med hensyn til bremsehastighed, afkortning af bremselængden og forbedring af nøjagtigheden giver kondensatorbremsning ofte bedre resultater end andre metoder til at bremse elmotorer.

Kondensatorbremsning er baseret på brugen af ​​fænomenet med selvexcitering af en induktionsmaskine eller mere korrekt kapacitiv excitation af en induktionsmaskine, da den reaktive energi, der kræves for at excitere generatortilstanden, leveres af kondensatorer forbundet til statorviklingen. I denne tilstand arbejder maskinen med en negativ i forhold til det roterende magnetfelt, der skabes af frie strømme, der exciteres i statorviklingen, glider, udvikler et bremsemoment på akslen. I modsætning til dynamisk og genoprettende, kræver det ikke forbrug af spændende energi fra netværket.

Kondensatorbremsekredsløb til elektriske motorer

Kondensatorbremsning af asynkronmotorer

Figuren viser kredsløbet til at tænde for motoren under kondensatornedlukning. Kondensatorer er inkluderet parallelt med statorviklingen, normalt forbundet i et deltamønster.

Når motoren er koblet fra lysnettet kondensatorafladningsstrømme jeg skaber magnetfeltrotation med lav vinkelhastighed. Maskinen går i regenerativ bremsetilstand, rotationshastigheden reduceres til en værdi, der svarer til rotationshastigheden for det exciterede felt. Under afladningen af ​​kondensatorerne opstår der et stort bremsemoment, som falder i takt med at omdrejningshastigheden falder.

Ved starten af ​​bremsningen absorberes den kinetiske energi, der er lagret af rotoren, hurtigt med en kort bremselængde. Stoppet er skarpt, stødmomenterne når 7 Mnom. Spidsværdien af ​​bremsestrømmen ved de højeste værdier af kapaciteten overstiger ikke startstrømmen.

Efterhånden som kondensatorernes kapacitet øges, øges bremsemomentet, og bremsningen fortsætter til en lavere hastighed. Undersøgelser viser, at den optimale kapacitetsværdi ligger i intervallet 4-6 søvn. Kondensatorstoppet stopper ved en hastighed på 30 — 40 % af den nominelle hastighed, når rotorhastigheden bliver lig med rotationsfrekvensen af ​​statorfeltet fra de frie strømme, der opstår i statoren. I dette tilfælde absorberes mere end 3/4 af den kinetiske energi, der er lagret af drevet, i bremseprocessen.

For et fuldstændigt stop af motoren i henhold til skemaet i figur 1, a, er det nødvendigt at have et modstandsmoment af akslen. Den beskrevne ordning sammenligner positivt med fraværet af omskiftningsenheder, nem vedligeholdelse, pålidelighed og effektivitet.

Når kondensatorerne er solidt forbundet parallelt med motoren, må kun de typer kondensatorer, der er designet til kontinuerlig drift i AC-kredsløbet, anvendes.

Hvis nedlukningen udføres i henhold til diagrammet i figur 1 med tilslutning af kondensatorer efter afbrydelse af motoren fra netværket, er det muligt at bruge billigere og små metalpapirkondensatorer af typerne MBGP og MBGO, designet til drift i skemaer af konstant og pulserende strøm, samt tørre polære elektrolytiske kondensatorer (CE, KEG, etc.).

Det anbefales at bruge kondensatorbremsning med kondensatorer løst i henhold til delta-kredsløbet til hurtig og præcis bremsning af elektriske drev, på hvis aksel et belastningsmoment på mindst 25 % af motorens nominelle drejningsmoment virker.

Et forenklet skema kan også bruges til kondensatorbremsning: enfaset kondensatoromskiftning (fig. 1.6). For at opnå den samme bremseeffekt som ved trefaset kondensatoromskiftning er det nødvendigt, at kapacitansen af ​​kondensatoren i et enkeltfaset kredsløb er 2,1 gange større end kapacitansen i hver fase i kredsløbet i fig. 1, a. I dette tilfælde er kapaciteten i et enkeltfaset kredsløb dog kun 70 % af kondensatorernes samlede kapacitet, når de er forbundet i tre faser.

Energitab i motoren ved kondensatorbremsning er de mindste sammenlignet med andre bremsningstyper, hvorfor de anbefales til elektriske drev med et stort antal starter.

Ved valg af udstyr skal man huske på, at kontaktorerne i statorkredsløbet skal være normeret til den strøm, der løber gennem kondensatorerne.For at overvinde ulempen ved kondensatorbremsning - standsning af handlingen, indtil motoren stopper helt - bruges den i kombination med dynamisk magnetisk bremsning.

Dynamiske kondensatorbremsekredsløb

Kredsløb for kondensator-dynamisk bremsning ved magnetisk bremsning.

De to grundlæggende DCB-kredsløb er vist i figur 2.

I kredsløbet tilføres jævnstrøm til statoren efter standsning af kondensatorbremsningen. Denne kæde anbefales til præcis bremsning af drevet. DC-strømforsyningen skal udføres som en funktion af maskinens vej. Ved reduceret hastighed er det dynamiske bremsemoment betydeligt, hvilket sikrer et hurtigt slutstop af motoren.

Effektiviteten af ​​denne to-trins bremsning kan ses ud fra følgende eksempel.

I den dynamiske bremsning af AL41-4-motoren (1,7 kW, 1440 rpm) med akslens ydre inertimoment, som er 22 % af rotorens inertimoment, er bremsetiden 0,6 s, og bremsen afstanden er 11,5 omdrejninger af akslen.

Når kondensatorbremsning og dynamisk bremsning kombineres, reduceres bremsetiden og -afstanden til 0,16 s og 1,6 akselomdrejninger (kapacitansen af ​​kondensatorerne antages at være 3,9 Sleep).

I diagrammet i fig. 2b overlapper tilstandene med DC-forsyningen indtil slutningen af ​​kondensatorafbrydelsesprocessen. Det andet trin styres af PH-spændingsrelæet.

Kondensator-dynamisk bremsning ifølge diagrammet i fig. 2.6 gør det muligt at reducere tiden og bremselængden med 4 - 5 gange sammenlignet med dynamisk bremsning med en kondensator i henhold til skemaet i fig. 1, a.Tidens og vejens afvigelser fra deres gennemsnitlige værdier i kondensatorens sekventielle handling og dynamiske bremsetilstande er 2 - 3 gange mindre end i kredsløbet med overlappende tilstande.