Asynkronisten moottoreiden kondensaattorijarrutus

Sähkömoottorien kondensaattorijarrutus

Pienitehoisten asynkronisten moottoreiden kondensaattorijarrutus ja yhdistetty jarrutusmenetelmät sen käyttöön ovat yleistyneet viime vuosina. Jarrutusnopeuden, jarrutusmatkan lyhentämisen ja tarkkuuden parantamisen osalta kondensaattorijarrutus tuottaa usein parempia tuloksia kuin muut sähkömoottorien jarrutustavat.

Kondensaattorijarrutus perustuu induktiokoneen itseherätysilmiön tai oikeammin oikosulkukoneen kapasitiivisen herätteen käyttöön, koska generaattorimoodin herättämiseen tarvittava reaktiivinen energia saadaan staattorin käämiin kytketyistä kondensaattoreista. Tässä tilassa kone toimii negatiivisesti suhteessa pyörivään magneettikenttään, jonka staattorin käämitykseen virittävät vapaat virrat synnyttävät, liukuvat ja kehittävät akselille jarrutusmomentin. Toisin kuin dynaaminen ja korjaava, se ei vaadi jännittävän energian kulutusta verkosta.

Kondensaattorijarrupiirit sähkömoottoreille

Asynkronisten moottoreiden kondensaattorijarrutus

Kuvassa on piiri moottorin käynnistämiseksi kondensaattorin sammutuksen aikana. Kondensaattorit sisältyvät rinnakkain staattorikäämin kanssa, yleensä kytkettynä kolmiokuvioon.

Kun moottori on irrotettu verkkovirrasta kondensaattorin purkausvirrat minä luon magneettikenttäpienen kulmanopeuden pyöriminen. Kone siirtyy regeneratiiviseen jarrutustilaan, pyörimisnopeus pienennetään arvoon, joka vastaa viritetyn kentän pyörimisnopeutta. Kondensaattorien purkamisen aikana syntyy suuri jarrutusmomentti, joka pienenee pyörimisnopeuden pienentyessä.

Jarrutuksen alkaessa roottoriin varastoitunut liike-energia imeytyy nopeasti lyhyellä jarrutusmatkalla. Pysäytys on terävä, törmäysmomentit saavuttavat 7 Mnom. Jarruvirran huippuarvo kapasiteetin korkeimmilla arvoilla ei ylitä käynnistysvirtaa.

Kondensaattorien kapasiteetin kasvaessa jarrutusmomentti kasvaa ja jarrutus jatkuu pienemmällä nopeudella. Tutkimukset osoittavat, että optimaalinen kapasiteetin arvo on 4-6 unen välillä. Kondensaattorin pysäytys pysähtyy nopeudella 30 - 40 % nimellisnopeudesta, kun roottorin nopeus on yhtä suuri kuin staattorikentän pyörimistaajuus staattorissa syntyvistä vapaista virroista. Tässä tapauksessa yli 3/4 käyttölaitteen varastoimasta liike-energiasta absorboituu jarrutusprosessissa.

Moottorin täydelliseksi pysäyttämiseksi kuvan 1, a kaavion mukaisesti, akselilla on oltava vastusmomentti. Kuvattua järjestelmää verrataan suotuisasti kytkinlaitteiden puuttumiseen, huollon helppouteen, luotettavuuteen ja tehokkuuteen.

Kun kondensaattorit on kytketty tiukasti rinnan moottorin kanssa, saa käyttää vain sellaisia ​​kondensaattoreita, jotka on suunniteltu jatkuvaan toimintaan vaihtovirtapiirissä.

Jos sammutus suoritetaan kuvan 1 kaavion mukaisesti kondensaattoreiden kytkennällä sen jälkeen, kun moottori on irrotettu verkosta, on mahdollista käyttää halvempia ja pienikokoisia MBGP- ja MBGO-tyyppisiä metallipaperikondensaattoreita, jotka on suunniteltu toimimaan kaavioissa vakio- ja sykkivä virta sekä kuivat polaariset elektrolyyttikondensaattorit (CE, KEG jne.).

Kondensaattorijarrutusta kolmiopiirin mukaan löyhästi kytketyillä kondensaattoreilla suositellaan käytettäväksi sähkökäyttöjen nopeaan ja tarkkaan jarrutukseen, jonka akseliin vaikuttaa kuormitusmomentti, joka on vähintään 25 % moottorin nimellismomentista.

Kondensaattorijarrutuksessa voidaan käyttää myös yksinkertaistettua kaaviota: yksivaiheinen kondensaattorikytkentä (kuva 1.6). Jotta saavutettaisiin sama jarrutusvaikutus kuin kolmivaihekondensaattorikytkennässä, on välttämätöntä, että kondensaattorin kapasitanssi yksivaiheisessa piirissä on 2,1 kertaa suurempi kuin kapasitanssi kussakin vaiheessa kuvion 2 piirissä. 1, a. Tässä tapauksessa yksivaiheisen piirin kapasiteetti on kuitenkin vain 70 % kondensaattoreiden kokonaiskapasiteetista, kun ne on kytketty kolmivaiheisesti.

Kondensaattorijarrutuksen aikana moottorin energiahäviöt ovat pienimmät muihin jarrutustyyppeihin verrattuna, minkä vuoksi niitä suositellaan sähkökäyttöihin, joissa on paljon käynnistyksiä.

Laitteita valittaessa on otettava huomioon, että staattoripiirin kontaktorit on mitoitettu kondensaattorien läpi kulkevalle virralle.Kondensaattorijarrutuksen haitan – toiminnan pysähtymisen, kunnes moottori pysähtyy kokonaan – poistamiseksi sitä käytetään yhdessä dynaamisen magneettijarrutuksen kanssa.

Dynaamiset kondensaattorijarrut

Magneettijarrutuksen kondensaattoridynaamisen jarrutuksen piirit.

Kaksi perus-DCB-piiriä on esitetty kuvassa 2.

Piirissä tasavirta syötetään staattoriin kondensaattorijarrutuksen lopettamisen jälkeen. Tätä ketjua suositellaan voimansiirron tarkkaan jarrutukseen. Tasavirtalähde on suoritettava koneen polun funktiona. Alhaisemmalla nopeudella dynaaminen jarrutusmomentti on merkittävä, mikä varmistaa moottorin nopean loppupysähdyksen.

Tämän kaksivaiheisen jarrutuksen tehokkuus voidaan nähdä seuraavasta esimerkistä.

AL41-4-moottorin (1,7 kW, 1440 rpm) dynaamisessa jarrutuksessa akselin ulkoisella hitausmomentilla, joka on 22 % roottorin hitausmomentista, jarrutusaika on 0,6 s ja jarrutus. etäisyys on 11 ,5 akselin kierrosta.

Kun kondensaattorijarrutus ja dynaaminen jarrutus yhdistetään, jarrutusaika ja -matka pienenee 0,16 sekuntiin ja 1,6 akselin kierrokseen (kondensaattorien kapasitanssiksi oletetaan 3,9 Sleep).

Kuvan kaaviossa Kuvassa 2b tilat menevät päällekkäin DC-syötön kanssa kondensaattorin sammutusprosessin loppuun asti. Toista vaihetta ohjaa PH-jänniterele.

Kondensaattoridynaaminen jarrutus kuvan 1 kaavion mukaisesti. 2.6 mahdollistaa ajan ja jarrutusmatkan lyhentämisen 4-5 kertaa verrattuna dynaamiseen jarrutukseen kondensaattorilla kuvan 1 kaavion mukaisesti. 1, a.Ajan ja polun poikkeamat niiden keskiarvoista kondensaattorin peräkkäisessä toiminnassa ja dynaamisen jarrutuksen tilassa ovat 2-3 kertaa pienemmät kuin piirissä, jossa on päällekkäiset tilat.