Asinchroninių variklių stabdymo režimai

Indukcinis variklis gali veikti šiais stabdymo režimais: regeneracinis stabdymas, priešingas ir dinaminis stabdymas.

Indukcinio variklio regeneracinis stabdymas

Regeneracinis stabdymas įvyksta, kai asinchroninio variklio rotoriaus greitis viršija sinchroniškai.

Regeneracinis stabdymo režimas praktiškai naudojamas polių keitimo varikliams ir kėlimo mašinų (keltuvų, ekskavatorių ir kt.) pavarose.

Perjungiant į generatoriaus režimą, pasikeitus sukimo momento ženklui, rotoriaus srovės aktyvusis komponentas keičia ženklą. Tada asinchroninis variklis duoda tinklui aktyviąją galią (energiją) ir vartoja iš tinklo reaktyviąją galią (energiją), reikalingą sužadinimui. Šis režimas atsiranda, pavyzdžiui, sustabdant (perjungiant) dviejų greičių variklį iš didelio greičio į mažą, kaip parodyta pav. 1 a.

Ryžiai. 1. Asinchroninio variklio stabdymas pagrindinėje komutavimo grandinėje: a) atstačius energiją tinkle; b) opozicija

Tarkime, kad pradinėje padėtyje variklis veikė 1 charakteristika ir taške a, sukdamasis greičiu ωset1... Didėjant polių porų skaičiui, variklis pereina prie charakteristikos 2, kurios sekcija bs atitinka stabdymą su energijos atgavimu. tinkle.

Sistemoje gali būti įdiegta to paties tipo pakaba dažnio keitiklis — variklis, kai sustabdomas asinchroninis variklis arba keičiama charakteristika prie charakteristikų. Tam sumažinamas išėjimo įtampos dažnis, taigi ir sinchroninis greitis ωо = 2πf / p.

Dėl mechaninės inercijos variklio srovės greitis ω keisis lėčiau nei sinchroninis greitis ωo ir nuolat viršys magnetinio lauko greitį. Todėl yra išjungimo režimas su energijos grįžimu į tinklą.

Taip pat galima įjungti regeneracinį stabdymą kėlimo mašinų elektrinė pavara nuleidžiant krovinius. Tam variklis įjungiamas apkrovos nuleidimo kryptimi (2 charakteristika, 1 pav. b).

Pasibaigus išjungimui, jis dirbs taške, kurio greitis yra -ωset2... Šiuo atveju apkrovos mažinimo procesas vykdomas išleidžiant energiją tinkle.

Regeneracinis stabdymas yra ekonomiškiausias stabdymo būdas.

Asinchroninio elektros variklio stabdymas opozicija

Asinchroninio variklio perkėlimas į priešingą stabdymo režimą gali būti atliekamas dviem būdais. Vienas iš jų yra susijęs su elektros variklį tiekiančios įtampos dviejų fazių kaitos pasikeitimu.

Tarkime, kad variklis veikia pagal 1 charakteristiką (1 b pav.) su kintamos įtampos ABC fazėmis.Tada, perjungiant dvi fazes (pvz., B ir C), jis pereina į 2 charakteristiką, kurios sekcija ab atitinka priešingą stotelę.

Atkreipkime dėmesį į tai, kad su opozicija asinchroninio variklio slydimas svyruoja nuo S = 2 iki S = 1.

Tuo pačiu metu rotorius sukasi prieš lauko judėjimo kryptį ir nuolat lėtėja. Kai greitis nukrenta iki nulio, variklis turi būti atjungtas nuo elektros tinklo, kitaip jis gali pereiti į variklio režimą, o jo rotorius suksis priešinga kryptimi nei ankstesnis.

Stabdymo priešpriešinio jungimo atveju srovės variklio apvijoje gali būti 7-8 kartus didesnės už atitinkamas vardines sroves Variklio galios koeficientas žymiai sumažėja. Šiuo atveju nereikia kalbėti apie efektyvumą, nes tiek mechaninė energija, paverčiama elektra, tiek tinklo sunaudota energija, išsisklaido aktyvioje rotoriaus varžoje, o naudingos energijos šiuo atveju nėra.

Voverės narvelio varikliai yra akimirksniu perkrauti srove. Tiesa, esant (S> 1), dėl srovės poslinkio reiškinio pastebimai padidėja aktyvioji rotoriaus varža. Dėl to sumažėja ir padidėja sukimo momentas.

Siekiant padidinti variklių su apvyniotu rotoriumi stabdymo efektyvumą, į jų rotorių grandinę įvedami papildomi pasipriešinimai, kurie leidžia apriboti sroves apvijose ir padidinti sukimo momentą.

Kitas atbulinio stabdymo būdas gali būti naudojamas esant aktyviam apkrovos sukimo momentui, kuris sukuriamas, pavyzdžiui, ant kėlimo mechanizmo variklio veleno.

Tarkime, kad būtina sumažinti apkrovą užtikrinant jos sustabdymą naudojant asinchroninį variklį. Šiuo tikslu variklis įtraukiant papildomą rezistorių (varža) į rotoriaus grandinę perkeliamas į dirbtinę charakteristiką (1 pav. 3 tiesi linija).

Dėl apkrovos viršijimo momento p variklio paleidimo momentas Mp ir jo aktyvus pobūdis, apkrova gali būti sumažinta pastoviu greičiu -ωset2... Šiame režime asinchroninio variklio slydimo stabdys gali skirtis nuo S = 1 iki S = 2.

Dinaminis indukcinio variklio stabdymas

Norint dinamiškai sustabdyti statoriaus apviją, variklis atjungiamas nuo kintamosios srovės tinklo ir prijungiamas prie nuolatinės srovės šaltinio, kaip parodyta pav. 2. Tokiu atveju rotoriaus apvija gali būti trumpai sujungta arba į jos grandinę įtraukiami papildomi rezistoriai, kurių varža R2d.

Ryžiai. 2. Asinchroninio variklio dinaminio stabdymo schema (a) ir statoriaus apvijų įjungimo grandinė (b)

Pastovi srovė Ip, kurios vertę galima valdyti rezistorius 2, teka per statoriaus apvijas ir sukuria statoriaus atžvilgiu nejudantį magnetinį lauką. Kai rotorius sukasi, jame sukeliamas EML, kurio dažnis yra proporcingas greičiui. Dėl šio EMF, savo ruožtu, uždaroje rotoriaus apvijos kilpoje atsiranda srovė, kuri sukuria magnetinį srautą, kuris taip pat yra nejudantis statoriaus atžvilgiu.

Rotoriaus srovės sąveika su susidariusiu indukcinio variklio magnetiniu lauku sukuria stabdymo momentą, dėl kurio pasiekiamas stabdymo efektas.Šiuo atveju variklis veikia generatoriaus režimu nepriklausomai nuo kintamosios srovės tinklo, elektros pavaros ir darbinės mašinos judančių dalių kinetinę energiją paverčiant elektros energija, kuri rotoriaus grandinėje išsklaido šilumos pavidalu.

2b paveiksle parodyta labiausiai paplitusi statoriaus apvijų įjungimo dinaminio stabdymo metu schema. Variklio sužadinimo sistema šiuo režimu yra asimetriška.

Siekiant išanalizuoti asinchroninio variklio veikimą dinaminio stabdymo režimu, asimetrinė žadinimo sistema pakeičiama simetriška. Šiuo tikslu daroma prielaida, kad statorius tiekiamas ne nuolatine srove Ip, o lygiaverte trifaze kintamąja srove, kuri sukuria tokią pat MDF (magnetomotyvinę jėgą) kaip ir nuolatinė srovė.

Elektromechaninės ir mechaninės charakteristikos parodytos fig. 3.

Ryžiai. 3. Asinchroninio variklio elektromechaninės ir mechaninės charakteristikos

Charakteristika randama paveikslėlyje pirmame I kvadrante, kur s = ω / ωo – asinchroninio variklio slydimas dinaminio stabdymo režimu. Variklio mechaniniai duomenys rasti antrajame II kvadrante.

Įvairias dirbtines asinchroninio variklio charakteristikas dinaminio stabdymo režimu galima gauti pakeitus varžą R2d papildomus rezistorius 3 (2 pav.) rotoriaus grandinėje arba į statoriaus apvijas tiekiama nuolatinė srovė Azp.

Kintamos reikšmės R2q ir Azn, galima gauti norimą asinchroninio variklio mechaninių charakteristikų formą dinaminio stabdymo režimu ir atitinkamai atitinkamą asinchroninės elektrinės pavaros stabdymo intensyvumą.

A. I. Mirošnikas, O. A. Lysenko