Asynkronisen sähkömoottorin valinta toimimaan dynaamisen jarrutuksen tilassa itseherätyksellä

Asynkroninen sähkömoottori, jossa on kierretty roottori yksinkertaisimmalla ohjausjärjestelmällä - vastuksen sisällyttämisellä roottoripiiriin on erittäin alhaiset ohjausominaisuudet. Siksi ennen taajuusmuuttajien saatavuutta markkinoilla kehitettiin erilaisia ​​järjestelmiä nopeuden pienentämiseksi alennustilassa.

Itse asiassa niitä ei ole niin paljon. Ulkomailla ylimääräisen sähkökoneen – päämoottorin kanssa samalle akselille asennetun pyörrejarrun – käyttö yleistyi. Kaavan avulla voit saada riittävän jäykät mekaaniset ominaisuudet kuormaa laskettaessa, mutta tällaisella sähkökäytöllä on erittäin alhaiset energiaominaisuudet (jarrutusenergia vapautuu pyörrejarrussa). Lisäksi pyörrejarrulla on melko korkeat kustannukset ja se vaikeuttaa suuresti mekaanisen osan asettelua.

Siksi saadakseen laskeutumisnopeuden asynkroniseen vaiheroottoriin perustuviin nostomekanismeihin Dynamon tehtaalla 1970-luvun lopulla E.M.:n johtama suunnittelutiimi. Pevzner esitteli itsestään kiihtyvän dynaamisen jarrutuksen.

Tällaista sähkökäyttöä käytetään laajalti kotitalousnostureissa (TSD-, TSDI-, KSDB-tyyppiset paneelit silta-, pukki- ja pukkinostureille, ohjauspaneelit torninostureille KB-309, KB-403, KB-404, KB-405, KB - 406, KB-408, KB-415, KB-415-07, KB-473, KBM-401P.). Puhumme siis kymmenistä tuhansista toiminnassa olevista nostureista.

Riisi. 1. Kaavio asynkronisen moottorin sisällyttämisestä dynaamiseen jarrutustilaan itsevirityksen avulla

Dynaamisen jarrutuksen periaate itseherätyksellä on seuraava:

Roottoripiiri sisältää kolmivaiheinen tasasuuntaaja UZ (kuvio 1). Sähkömoottori kytketään irti verkosta kontaktorin KM1 kautta. Tasasuunnattu jännite kytketään staattorin käämiin kontaktorin KM2 kautta. Kontaktorin koskettimet KM3 ovat kiinni. Kun jarru vapautetaan (ei näy kaaviossa), moottorin akseli alkaa pyöriä putoavan painon vaikutuksesta.

Roottorikäämiin indusoituu EMF, jonka vaikutuksesta roottori-staattoripiirissä alkaa virrata virta. Moottori kehittää jarrutusmomenttia, kuormaa lasketaan tasaisella nopeudella. Nopeusarvo määräytyy roottoripiirin vastusarvon mukaan. Mitä suurempi vastus, sitä nopeampi laskunopeus. Nopeuden lisäämiseksi kontaktori KM3 kytketään pois päältä.

Itseherättyvässä dynaamisessa jarrutustilassa sähkökäyttö kuluttaa verkosta virtaa vain jarrun hydraulisen työntimen ja relekontaktorilaitteiston syöttämiseen. Esimerkkinä kuva Fig. Kuvassa 7 on esitetty TSD-paneelilla varustetun sähkökäytön mekaaniset ominaisuudet.

Riisi. 2. TSD-paneelilla varustetun nostomekanismin sähköisen käytön mekaaniset ominaisuudet

Dynaamiset jarrutusominaisuudet on merkitty 1C, 2C, 3C. Voidaan nähdä, että ominaisuudet ovat riittävän kovia. Nopeuden säätö suoritetaan alueella 1:8, mikä useimmissa tapauksissa riittää massahanoille.

Sähkömoottorin itseherätyksen ehto on:

Missä x '2- roottorin käämin induktiivinen vastus, ohm; хо- magnetointipiirin induktiivinen vastus. Om

Missä ks – järjestelmän kerroin

kd - roottorivirran vähennyskerroin staattorin virraksi; kcx — korjauspiirin kerroin, kolmivaiheiselle siltapiirille kx = 0,85; kt on moottorin muunnoskerroin staattorista roottoriin

Kerroin kd riippuu staattorikäämien kytkentäkaaviosta, jotka on kytketty tähteen kotitalouksien hanamoottoreissa verkkojännitteellä 380 V.

Kerroin kt riippuu muunnoskertoimesta, ts. staattorin jännitteen ja roottorin jännitteen suhteesta, joka riippuu moottorityypistä. Esimerkiksi useille MT- ja 4MT-sarjojen sähkömoottoreille arvo ja niihin liittyvät parametrit on taulukoitu. 1.

Pöytä 1.

Sähkömoottorin tyyppi teho, kWt Roottorin jännite, V kt x x '2 xho √(1 + 2x '2/ho) MTN412-6 30 255 1,5 1,3 0,173 3,74 1,04 4MTN225L6 55 290 .310710MT 1.310710 .310710 . 12-6 55 340 1,11 0,98 0,197 3,8 1,05 4MTN280L10 75 308 1,23 1,06 0,146 2,33 1,06 4MTN280M6 110 420 0,9 0,7 0,083 2,28 1

Ehto кс ≥ √(1 + 2х '2/хо) suoritetaan tyypin MTN412-6, 4MTN225L6 moottoreille, joita voidaan kutsua "herätetyksi". Tällaiset sähkömoottorit siirtyvät itseherätystilaan ilman ylimääräisiä piiripäätöksiä. Pienjännitteisissä kokonaisissa laitteissa (pienjännitekojeistot tai ohjauspaneelit), jotka on suunniteltu toimimaan yhdessä tällaisten moottoreiden kanssa, on kuitenkin pieni alkuherätys luotettavaa toimintaa varten.

Alkuherätys suoritetaan ohittamalla vakio, ns Pieni "syöttövirran" arvo (yleensä enintään 10 % moottorin nimellisvirrasta) puoliaaltotasasuuntaajalta. Herätetyille moottoreille tämä riittää joka tapauksessa luotettavaan siirtymiseen itseherättyvään dynaamiseen jarrutustilaan.

Sähkömoottorit MTN512-6, 4MTN280M6, joiden ehto кс ≥ √(1 + 2х '2/хо) ei täyty, ovat "virittymättömiä". Tämä ei tarkoita, että tällaiset moottorit eivät voisi toimia dynaamisessa jarrutustilassa itseherätyksellä, mutta niille tarvittavan lisävirran arvo saavuttaa 50 % staattorin nimellisvirrasta.Tämä edellyttää erityisten NKU:iden (ohjauspaneelien) käyttöä virittymättömille sähkömoottoreille. …

Sähkömoottorin tyyppi 4MTN280L10, jonka кс = √(1 + 2х '2/хо) on itseherätyksen rajalla ja mikä tahansa parametrien satunnainen muutos voi rikkoa itseherätysehtoa. Siksi tällainen moottori voidaan myös luokitella ei-virittyväksi.

Pääparametrit, jotka vaikuttavat sähkömoottorin kykyyn itsekiihtyä, on roottorin nimellisjännite E2nom. E2nom:n kriittiseksi arvoksi, jolla itseherätystä ei tapahdu ilman suurta syöttövirtaa, tulee ottaa 300 V.

Dynamon tehdas ja Sibelektromotor PO ottivat tämän itseherättyvän dynaamisen jarrutustilan ominaisuuden huomioon kehittäessään sarjaa 4MT nosturin sähkömoottoreita 1980-luvun alussa.

Erityisesti joidenkin sähkömoottoreiden E2nom-arvoa on alennettu edelliseen MT-sarjaan verrattuna, jotta moottoreista tulee jännittäviä.

Esimerkiksi 4MTN225L6-sähkömoottorissa, jota käytetään laajalti torninostureiden sähkökäytössä, E2nom-arvoa pienennettiin edelliseen MTN512-6-sarjan moottoriin verrattuna 340:stä 290 V:iin, mikä sai moottorin itsekiihottumaan. Myöhemmin OJSC "Sibelectromotor" aloitti sähkömoottorin 4MTM225L6 tuotannon samoilla parametreilla.

Ajan myötä muut valmistajat alkoivat valmistaa samankaltaisia ​​sähkömoottoreita.

Rzhevsky Crane Construction Plant valmistaa MKAF225L6-sähkömoottoria, Siberian Electrotechnical Company tuottaa 4MTM225L6 PND-sähkömoottoria.Huolimatta prototyypistä poikkeavasta ulkonäöstä, joka liittyy kunkin valmistajan teknisiin ominaisuuksiin, kaikilla näillä sähkömoottoreilla on samat sähköiset parametrit ja asennusmitat ja ne ovat täysin vaihdettavissa.

Moottoreiden nimien ero antaa käyttäjälle mahdollisuuden tehdä tietoon perustuvan valinnan yhdestä tai toisesta valmistajasta omien mieltymystensä, hinnan, toimitusajan jne. perusteella. Ja samalla on ehdottomasti varmistettava, että yhden hanavalmistajan sähkömoottorin vaihtaminen toisen valmistajan sähkömoottoriin ei johda hanan toimintahäiriöön tai onnettomuuteen.

Viime vuosikymmenen aikana kotimarkkinoille on kuitenkin ilmestynyt eri valmistajien sähkömoottoreita, joiden merkki toistaa tarkasti JSC "Sibelectromotor" valmistaman "alkuperäisen" sähkömoottorin. Voidaan olettaa, että sähkömoottoreiden alkuperä liittyy maamme suureen itänaapuriin. Niiden hinta on hieman halvempi kuin perinteisten valmistajien, joten kiinnostus niitä kohtaan yritysten toimituksista on ymmärrettävää.

Näin ollen tilaamalla sähkömoottorin asennettavaksi valmistettuun nosturiin tai vaihtamalla vaurioituneen nosturin sähkömoottorin toimivaan, saat tuntemattoman valmistajan sähkömoottorin, jonka E2nom eroaa prototyypin sähkömoottorista.

Tilanne muistuttaa hieman 90-luvun alkua, jolloin useat samannimiset popyhtyeet kiersivät maata samaan aikaan.

Muistetaan vielä kerran, että suhde E2nom / I2nom on kierretyllä roottorilla varustetun moottorin tärkein parametri, joka vaikuttaa käynnistysvastusten, rele-kontaktorilaitteiden valintaan ja, kuten edellä mainittiin, itseherätyksen ehtoon. sähkömoottori.

Usein ei kuitenkaan ole roottoritietoja lainkaan kloonattujen moottoreiden nimikilvestä. Tässä on esimerkki:

Riisi. 3. Roottorinosturin asynkronisen moottorin tyyppikilpi

Muuten, tällä sähkömoottorilla oli "oikea" arvo E2nom, mutta nyt se piti määrittää empiirisesti.

Muiden valmistajien luetteloissa sähkömoottorille 4MTM225L6 on ilmoitettu arvo E2nom = 340 V, ts. kiihtyneestä moottorista tuli jännittämätön. Tällaisen sähkömoottorin käyttäminen osana sähkökäyttöä, jossa on dynaaminen jarrutus itseherätyksellä, on kuormituksen lasku ja sähkömoottorin erottuminen roottorin ja staattorin käämien mekaanisen tuhoutumisen myötä.

Juuri tämän kuvan kirjoittaja havaitsi äskettäin yhdessä Venäjän vanhimmista koneenrakennusyrityksistä, jossa toimitettiin uusi siltanosturi kloonatulla sähkömoottorilla tyyppiä 4MTM225L6, jonka E2n = 340 V. Vain onnesta ihmiset eivät kärsiä. Lisäksi nosturin omistaja palauttaa moottorin kolme (!) kertaa väistämisen jälkeen.

Toinen kloonisähkömoottorien valmistaja, joka ilmeisesti joutuu toistuvasti samankaltaisiin onnettomuuksiin, valmistaa nyt kahta sähkömoottoria samalla tuotemerkillä (!). Yksi, jonka E2nom = 340 V, toinen, jonka E2nom = 264 V, on annettu luettelossa huomautuksella: "tyypin KB kosketuksiin", ts. torninosturit.

Tällaista moottoria käytetäänkin yleisimmin torninostureissa, mutta se asennetaan myös siltanostureihin. Joten kuulet toimittajan ja asiakkaan välisen dialogin: “Mihin nosturin tarvitset moottorin? Lattialle. Ota sitten tämä (E2nom = 340 V). » Ja sähkönostimien käytössä on ohjauspaneeli, jossa on itseherättyvä dynaaminen jarrutus. Tulos on kuvattu yllä.

Samaan aikaan kukaan ei väitä, että nämä sähkömoottorit ovat viallisia tai epäluotettavia eikä niitä voida käyttää nostureissa. Mitä enemmän valinnanvaraa markkinoilla, sen parempi. Kuten sanotaan, hyviä ja erilaisia ​​moottoreita on enemmän. Kyse on vain siitä, että heidän tuotemerkkinsä johtaa kuluttajaa harhaan, mikä voi olla täynnä vaarallisia seurauksia.

Jos haluat käyttää sähkömoottoria, jossa on muut roottoriparametrit kuin prototyyppi, sinun on:

• Mittaa E2nom, kun roottoripiiri on auki ja staattorin käämitys on kytketty verkkoon;

• Laske, valitse ja tilaa painolastivastukset E2nom-mittausten perusteella;

• Valitse luettelosta ohjauspaneeli virityssähkömoottoreille ja tilaa se.

Tai voit yksinkertaisesti kysyä E2nomin arvosta ennen kuin tilaat hinnallaan houkuttelevan moottorin ja sopia siitä erikseen sopimuksessa. Tämä ei kuitenkaan estä E2nom:n mittaamista tilatun moottorin tuloohjauksen aikana.

Yhteenvetona edellä olevasta voimme tehdä seuraavat johtopäätökset:

• Kotitalouksien hanojen vaiheroottorisähkömoottorien sähkökäytössä käytetään laajalti itseherättynyttä dynaamista jarrutusta. Tällaisia ​​sähkökäyttöjä on käytössä kymmeniä tuhansia. Niitä myönnetään edelleen.

• Toimiakseen itseherättyvässä dynaamisessa jarrutustilassa sähkömoottorilla on oltava tietty E2nom / I2nom-suhde.

• Kierretyllä roottorilla varustetun sähkömoottorin itseherätyksen pääehto on arvo E2nom ≤ 300 V.

• E2nom> 300 V sähkömoottoreiden käyttö jännitteisille sähkömoottoreille suunniteltujen ohjauspaneelien kanssa voi aiheuttaa kuorman pudotuksen ja tuhota sähkömoottorin.