Asinchroninio elektros variklio pasirinkimas darbui dinaminio stabdymo režimu savaiminio sužadinimo būdu

Asinchroninis elektros variklis su apvyniotu rotoriumi su paprasčiausia valdymo schema - varžos įtraukimas į rotoriaus grandinę turi ypač mažas valdymo savybes. Todėl prieš pasirodant dažnio keitikliams rinkoje, buvo sukurtos įvairios schemos, leidžiančios sumažinti greitį sumažinimo režimu.

Tiesą sakant, jų nėra tiek daug. Užsienyje paplito papildomos elektrinės mašinos – sūkurinio stabdžio, sumontuoto ant to paties veleno kaip ir pagrindinis variklis, naudojimas. Schema leidžia gauti pakankamai standžias mechanines charakteristikas mažinant apkrovą, tačiau tokia elektrinė pavara pasižymi itin žemomis energetinėmis charakteristikomis (sūkuriniame stabdyje išsiskiria stabdymo energija). Be to, sūkurinis stabdys yra gana brangus ir labai apsunkina mechaninės dalies išdėstymą.

Todėl, siekdama išgauti nusileidimo greitį kėlimo mechanizmuose, pagrįstuose asinchroniniu varikliu su faziniu rotoriumi „Dinamo“ gamykloje aštuntojo dešimtmečio pabaigoje, projektavimo komanda, vadovaujama E.M. Pevzner pristatė savaime sužadintą dinaminį stabdymą.

Tokia elektrinė pavara plačiai naudojama buitiniuose kranuose (TSD, TSDI, KSDB tipo skydai tiltiniams, ožiniams ir portaliniams kranams, valdymo skydai bokštiniams kranams KB-309, KB-403, KB-404, KB-405, KB - 406, KB-408, KB-415, KB-415-07, KB-473, KBM-401P.). Taigi, mes kalbame apie dešimtis tūkstančių veikiančių kranų.

Ryžiai. 1. Asinchroninio variklio įtraukimo į dinaminio stabdymo režimą savaiminio sužadinimo schema

Dinaminio stabdymo su savaiminio sužadinimo principas yra toks:

Rotoriaus grandinė apima trifazis lygintuvas UZ (1 pav.). Elektros variklis atjungiamas nuo tinklo per kontaktorių KM1. Ištaisyta įtampa prijungiama prie statoriaus apvijos per kontaktorių KM2. Kontaktoriaus kontaktai KM3 yra uždaryti. Kai stabdys atleidžiamas (neparodyta diagramoje), variklio velenas pradeda suktis veikiamas krentančio svorio.

Rotoriaus apvijoje sukeliamas EML, kurio įtakoje rotoriaus-statoriaus grandinėje pradeda tekėti srovė. Variklis sukuria stabdymo momentą, apkrova nuleidžiama pastoviu greičiu. Greičio vertė nustatoma pagal rotoriaus grandinės varžos vertę. Kuo didesnis pasipriešinimas, tuo greitesnis nusileidimo greitis. Norėdami padidinti greitį, kontaktorius KM3 išjungiamas.

Savaiminio sužadinimo dinaminio stabdymo režimu elektrinė pavara sunaudoja elektros energiją iš tinklo tik stabdžių hidrauliniam stūmikliui ir relės-kontaktoriaus įrangai maitinti. Pavyzdžiui, pav. 7 parodytos elektrinės pavaros su TSD skydeliu mechaninės charakteristikos.

Ryžiai. 2. Kėlimo mechanizmo elektrinės pavaros su TSD skydeliu mechaninės charakteristikos

Dinaminio stabdymo charakteristikos žymimos 1C, 2C, 3C. Galima pastebėti, kad charakteristikos yra pakankamai kietos. Greičio reguliavimas atliekamas 1: 8 diapazone, kurio daugeliu atvejų pakanka masiniams maišytuvams.

Elektros variklio savaiminio sužadinimo sąlyga yra:

kur x '2 – rotoriaus apvijos indukcinė varža, Ohm; хо- įmagnetinimo grandinės indukcinė varža. Om

Kur ks – schemos koeficientas

kd — rotoriaus srovės sumažinimo iki statoriaus srovės koeficientas; kcx — korekcijos grandinės koeficientas, trifazei tilto grandinei kx = 0,85; kt – variklio transformacijos iš statoriaus į rotorių koeficientas

Koeficientas kd priklauso nuo statoriaus apvijų prijungimo schemos, kurios buitinių maišytuvų varikliuose jungiamos su žvaigždute, kai tinklo įtampa yra 380 V.

Koeficientas kt priklauso nuo transformacijos koeficiento, t.y. statoriaus įtampos ir rotoriaus įtampos santykio, kuris priklauso nuo variklio tipo. Pavyzdžiui, kelių MT ir 4MT serijų elektros variklių vertės ir susiję parametrai pateikiami lentelėje. 1.

1 lentelė.

Elektros variklio tipo galia, kWt Rotoriaus įtampa, V kt x x '2 xho √(1 + 2x '2/h) MTN412-6 30 255 1,5 1,3 0,173 3,74 1,04 4MTN225L6 55 290 1,310710 1,310710 . 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 2,98 1

Sąlyga кс ≥ √(1 + 2х '2/хо) atliekama MTN412-6, 4MTN225L6 tipo varikliams, kuriuos galima pavadinti "sužadintais". Tokie elektros varikliai pereina į savaiminio sužadinimo režimą nepriimdami papildomų grandinės sprendimų. Tačiau žemos įtampos komplektiniuose įrenginiuose (žemos įtampos skirstomuosiuose įrenginiuose ar valdymo skyduose), skirtuose veikti kartu su tokiais varikliais, patikimam darbui užtikrinamas nedidelis pradinis sužadinimas.

Pradinis sužadinimas atliekamas perduodant konstantą, vadinamąją Nedidelė "maitinimo srovė" (dažniausiai ne daugiau kaip 10% variklio vardinės srovės) iš pusės bangos lygintuvo. Bet kokiu atveju sužadintam varikliams to pakanka patikimam perėjimui prie savaime sužadinamo dinaminio stabdymo režimo.

Elektros varikliai MTN512-6, 4MTN280M6, kuriems netenkinama sąlyga кс ≥ √(1 + 2х '2/хо), yra „nesužadinti“. Tai nereiškia, kad tokie varikliai negali veikti dinaminio stabdymo režimu su savaiminiu sužadinimu, tačiau jiems reikalingos papildomos srovės vertė siekia 50% vardinės statoriaus srovės.Dėl to reikia naudoti specialius NKU (valdymo pultus) nežadinamiems elektros varikliams. …

4MTN280L10 tipo elektros variklis su кс = √(1 + 2х '2/хо) yra ties savaiminio sužadinimo riba ir bet koks atsitiktinis parametrų pasikeitimas gali pažeisti savaiminio sužadinimo sąlygą. Todėl toks variklis taip pat gali būti klasifikuojamas kaip nežadinamas.

Pagrindiniai parametrai, turintys įtakos elektros variklio gebėjimui savaime sužadinti, yra vardinė rotoriaus įtampa E2nom. Kritinė E2nom vertė, kuriai esant savaiminis sužadinimas nevyksta be didelės maitinimo srovės, turėtų būti laikoma 300 V.

Į šią savaiminio sužadinimo dinaminio stabdymo režimo charakteristiką atsižvelgė „Dinamo“ gamykla ir „Sibelektromotor PO“, kurdami 4MT kranų elektros variklių seriją devintojo dešimtmečio pradžioje.

Visų pirma, kai kurių elektros variklių E2nom vertė buvo sumažinta, palyginti su ankstesne MT serija, kad varikliai būtų sužadinami.

Pavyzdžiui, 4MTN225L6 elektrinio variklio, plačiai naudojamo bokštinių kranų elektrinėje pavaroje, E2nom buvo sumažintas, palyginti su ankstesniu MTN512-6 serijos varikliu, nuo 340 iki 290 V, todėl variklis susijaudino savaime. Vėliau UAB „Sibelectromotor“ pradėjo gaminti tų pačių parametrų elektros variklį 4MTM225L6.

Laikui bėgant panašios paskirties elektros variklius pradėjo gaminti ir kiti gamintojai.

Rževskio kranų statybos gamykla gamina MKAF225L6 elektros variklį, Sibiro elektrotechnikos įmonė gamina 4MTM225L6 PND elektros variklį.Nepaisant išvaizdos, kuri skiriasi nuo prototipo, susijusio su kiekvieno gamintojo technologinėmis galimybėmis, visi šie elektros varikliai turi vienodus elektrinius parametrus ir montavimo matmenis ir yra visiškai keičiami.

Variklių pavadinimų skirtumas leidžia vartotojui apgalvotai pasirinkti vieną ar kitą gamintoją, vadovaujantis savo pageidavimais, kaina, pristatymo terminu ir kt. Ir tuo pačiu būkite visiškai tikri, kad vieno maišytuvo gamintojo elektros variklį pakeitus kito gamintojo elektros varikliu, maišytuvas nesuges ar neįvyks avarija.

Tačiau pastarąjį dešimtmetį vidaus rinkoje atsirado įvairių gamintojų elektros varikliai, kurių prekės ženklas tiksliai atkartoja UAB „Sibelectromotor“ gaminamo „originalaus“ elektros variklio prekės ženklą. Galima daryti prielaidą, kad elektros variklių kilmė siejama su didžiąja rytine mūsų šalies kaimyne. Jų kaina yra šiek tiek mažesnė nei tradicinių gamintojų, todėl susidomėjimas jais iš įmonių tiekimo yra suprantamas.

Taigi, užsisakę elektros variklį montuoti ant pagaminto krano arba pakeitę sugedusį elektros variklį ant krano į veikiantį, galite gauti nežinomo gamintojo elektros variklį, kurio E2nom skiriasi nuo prototipo elektros variklio.

Situacija šiek tiek primena 90-ųjų pradžią, kai kelios pop grupės tuo pačiu pavadinimu gastroliavo šalyje vienu metu.

Dar kartą prisiminkime, kad santykis E2nom / I2nom yra svarbiausias variklio su apvyniotu rotoriumi parametras, turintis įtakos paleidimo rezistorių, relės-kontaktoriaus įrangos pasirinkimui ir, kaip minėta aukščiau, savaiminio variklio sužadinimo sąlygai. elektrinis variklis.

Tačiau dažnai klonuotų variklių vardinėse lentelėse visai nėra rotoriaus duomenų. Štai pavyzdys:

Ryžiai. 3. Rotorinio krano asinchroninio variklio vardinė lentelė

Beje, šis elektros variklis turėjo „teisingą“ reikšmę E2nom, tik dabar ją reikėjo nustatyti empiriškai.

Kitų gamintojų kataloguose elektros varikliui 4MTM225L6 nurodyta reikšmė E2nom = 340 V, t.y. sužadintas variklis tapo nesujaudintu. Tokio elektros variklio naudojimo kaip elektrinės pavaros su dinaminiu stabdymu ir savaiminio sužadinimo dalį pasekmė yra apkrovos sumažėjimas ir elektros variklio atskyrimas su mechaniniu rotoriaus ir statoriaus apvijų sunaikinimu.

Būtent tokį paveikslą autorius neseniai pastebėjo vienoje seniausių Rusijos mašinų gamybos įmonių, kur buvo pristatytas naujas tiltinis kranas su klonuotu 4MTM225L6 tipo elektros varikliu, kurio E2n = 340 V. Tik per laimę žmonės nepasisekė. kentėti. Be to, krano savininkas po išsisukinėjimo tris (!) kartus atstato variklį.

Kitas kloninių elektros variklių gamintojas, matyt, ne kartą patyręs panašias avarijas, dabar gamina du tos pačios prekės ženklo (!) elektros variklius. Vienas su E2nom = 340 V, kitas su E2nom = 264 V pateiktas kataloge su pastaba: "tipo KB kranams", t.y. bokštiniai kranai.

Toks variklis iš tiesų plačiausiai naudojamas ant bokštinių kranų, tačiau jis montuojamas ir ant tiltinių kranų. Taigi galite išgirsti dialogą tarp Tiekėjo ir Užsakovo: „Kokiam kranui jums reikia variklio? Dėl grindų. Tada paimkite šį (E2nom = 340 V). » O elektrinių keltuvų pavaroje yra valdymo pultas su savaime sužadinamu dinaminiu stabdymu. Rezultatas aprašytas aukščiau.

Tuo pačiu niekas nesako, kad šie elektros varikliai yra sugedę ar nepatikimi ir negali būti naudojami kranams. Kuo daugiau pasirinkimų rinkoje, tuo geriau. Kaip sakoma, gerų ir kitokių variklių yra daugiau. Tiesiog jų prekės ženklas klaidina vartotoją, o tai gali turėti pavojingų pasekmių.

Norėdami naudoti elektros variklį su kitais nei prototipo rotoriaus parametrais, turite:

• Išmatuokite E2nom, kai rotoriaus grandinė yra atvira ir statoriaus apvija prijungta prie tinklo;

• Remdamiesi E2nom matavimais, apskaičiuokite, pasirinkite ir užsakykite balastinius rezistorius;

• Iš katalogo pasirinkite valdymo pultą nežadinamiems elektros varikliams ir užsisakykite.

Arba galite tiesiog pasiteirauti apie E2nom vertę prieš užsakydami variklį, kuris traukia savo kaina ir konkrečiai susitarti dėl to sutartyje. Tačiau tai netrukdo išmatuoti E2nom užsakyto variklio įvesties valdymo metu.

Apibendrinant tai, kas išdėstyta pirmiau, galime padaryti tokias išvadas:

• Buitinių maišytuvų elektrinėje pavaroje, kurios pagrindas yra fazinio rotoriaus elektros varikliai, plačiai naudojamas savaime sužadinamas dinaminis stabdymas. Tokių elektrinių pavarų veikia dešimtys tūkstančių. Jie vis dar išduodami.

• Kad veiktų savaime sužadinamu dinaminio stabdymo režimu, elektros variklis turi turėti tam tikrą E2nom / I2nom santykį.

• Pagrindinė elektros variklio su suvyniotu rotoriu savaiminio sužadinimo sąlyga yra E2nom vertė ≤ 300 V.

• Naudojant elektros variklius su E2nom> 300 V su valdymo pultais, skirtais sužadintam elektros varikliams, apkrova gali nukristi ir sugadinti elektros variklį.