Kondensatorbromsning av asynkronmotorer

Kondensatorbromsning av elmotorer

Kondensatorbromsning av lågeffektasynkronmotorer och kombinerade bromsmetoder med dess användning har blivit allmänt använda de senaste åren. När det gäller bromshastighet, förkortning av bromssträckan och förbättrad noggrannhet ger kondensatorbromsning ofta bättre resultat än andra metoder för att bromsa elmotorer.

Kondensatorbromsning är baserad på användningen av fenomenet självexcitering av en induktionsmaskin eller, mer korrekt, kapacitiv excitation av en induktionsmaskin, eftersom den reaktiva energin som krävs för att excitera generatorläget tillförs av kondensatorer anslutna till statorlindningen. I detta läge arbetar maskinen med en negativ i förhållande till det roterande magnetfältet som skapas av fria strömmar som exciteras i statorlindningen, glider och utvecklar ett bromsmoment på axeln. Till skillnad från dynamisk och återställande kräver den inte förbrukning av spännande energi från nätverket.

Kondensatorbromskretsar för elmotorer

Kondensatorbromsning av asynkronmotorer

Bilden visar kretsen för att slå på motorn under kondensatoravstängning. Kondensatorer ingår parallellt med statorlindningen, vanligtvis kopplade i ett deltamönster.

När motorn är frånkopplad från elnätet kondensatorurladdningsströmmar jag skapar magnetiskt fältrotation med låg vinkelhastighet. Maskinen går in i regenerativt bromsläge, rotationshastigheten reduceras till ett värde som motsvarar rotationshastigheten för det exciterade fältet. Vid urladdningen av kondensatorerna uppstår ett stort bromsmoment som minskar när rotationshastigheten minskar.

I början av bromsningen absorberas den kinetiska energin som lagras av rotorn snabbt med en kort bromssträcka. Stoppet är skarpt, stötmomenten når 7 Mnom. Toppvärdet för bromsströmmen vid de högsta kapacitetsvärdena överstiger inte startströmmen.

När kondensatorernas kapacitet ökar ökar bromsmomentet och bromsningen fortsätter till en lägre hastighet. Studier visar att det optimala kapacitetsvärdet ligger i intervallet 4-6 sömn. Kondensatorstoppet stannar vid en hastighet på 30 — 40 % av märkhastigheten när rotorhastigheten blir lika med rotationsfrekvensen för statorfältet från de fria strömmarna som uppstår i statorn. I detta fall absorberas mer än 3/4 av den kinetiska energin som lagras av drivenheten i bromsningsprocessen.

För ett fullständigt stopp av motorn enligt schemat i figur 1, a, är det nödvändigt att ha ett motståndsmoment för axeln. Det beskrivna schemat jämförs positivt med frånvaron av omkopplingsanordningar, lätt underhåll, tillförlitlighet och effektivitet.

När kondensatorerna är ordentligt parallellkopplade med motorn får endast de typer av kondensatorer som är konstruerade för kontinuerlig drift i AC-kretsen användas.

Om avstängningen utförs enligt diagrammet i figur 1 med anslutning av kondensatorer efter att motorn kopplats bort från nätverket, är det möjligt att använda billigare och små metallpapperskondensatorer av typerna MBGP och MBGO, designade för drift i Schemes av konstant och pulserande ström, samt torra polära elektrolytiska kondensatorer (CE, KEG, etc.).

Kondensatorbromsning med kondensatorer löst anslutna enligt deltakretsen rekommenderas att användas för snabb och noggrann bromsning av elektriska drivningar, på vars axel ett lastvridmoment på minst 25 % av motorns nominella vridmoment verkar.

Ett förenklat schema kan också användas för kondensatorbromsning: enfas kondensatoromkoppling (Fig. 1.6). För att få samma bromseffekt som vid trefaskondensatoromkoppling är det nödvändigt att kapacitansen hos kondensatorn i en enfaskrets är 2,1 gånger större än kapacitansen i varje fas i kretsen i fig. 1, a. I detta fall är dock kapaciteten i en enfaskrets endast 70 % av kondensatorernas totala kapacitet när de är anslutna i tre faser.

Energiförlusterna i motorn vid kondensatorbromsning är de minsta jämfört med andra typer av bromsar, varför de rekommenderas för elektriska drivningar med ett stort antal starter.

Vid val av utrustning bör man komma ihåg att kontaktorerna i statorkretsen måste vara klassade för strömmen som flyter genom kondensatorerna.För att övervinna nackdelen med kondensatorbromsning - stopp av verkan tills motorn stannar helt - används den i kombination med dynamisk magnetisk bromsning.

Dynamiska kondensatorbromskretsar

Kretsar för kondensatordynamisk bromsning genom magnetbromsning.

De två grundläggande DCB-kretsarna visas i figur 2.

I kretsen tillförs likström till statorn efter att kondensatorbromsen stoppas. Denna kedja rekommenderas för exakt bromsning av drevet. DC-strömförsörjningen måste utföras som en funktion av maskinens väg. Vid reducerad hastighet är det dynamiska bromsvridmomentet betydande, vilket säkerställer ett snabbt slutstopp av motorn.

Effektiviteten av denna tvåstegsbromsning kan ses från följande exempel.

I den dynamiska bromsningen av AL41-4-motorn (1,7 kW, 1440 rpm) med axelns yttre tröghetsmoment, vilket är 22 % av rotorns tröghetsmoment, är bromstiden 0,6 s, och bromsningen avståndet är 11,5 varv av axeln.

När kondensatorbromsning och dynamisk bromsning kombineras reduceras bromstiden och -sträckan till 0,16 s och 1,6 axelvarv (kapacitansen för kondensatorerna antas vara 3,9 Sleep).

I diagrammet i fig. 2b överlappar moderna med DC-matning till slutet av kondensatoravstängningsprocessen. Det andra steget styrs av PH-spänningsreläet.

Kondensatordynamisk bromsning enligt diagrammet i fig. 2.6 gör det möjligt att minska tiden och bromssträckan med 4 - 5 gånger jämfört med dynamisk bromsning med en kondensator enligt schemat i fig. 1, a.Tidens och vägens avvikelser från deras medelvärden i kondensatorns sekventiella verkan och dynamiska bromsningslägen är 2 - 3 gånger mindre än i kretsen med överlappande lägen.