Asenkron motorların kapasitör frenlemesi

Elektrik motorlarının kapasitör frenlemesi

Düşük güçlü asenkron motorların kondansatör frenlemesi ve bunun kullanımı ile kombine frenleme yöntemleri son yıllarda yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Frenleme hızı, fren mesafesini kısaltma ve doğruluğu artırma açısından, kondansatör frenleme genellikle diğer elektrik motorlarını frenleme yöntemlerinden daha iyi sonuçlar verir.

Kapasitör frenleme, bir endüksiyon makinesinin kendi kendini uyarma fenomeninin veya daha doğrusu bir endüksiyon makinesinin kapasitif uyarılmasının kullanımına dayanır, çünkü jeneratör modunu uyarmak için gereken reaktif enerji, stator sargısına bağlı kapasitörler tarafından sağlanır. Bu modda makine, stator sargısında uyarılan, kayan ve mil üzerinde bir frenleme torku oluşturan serbest akımların yarattığı dönen manyetik alana göre negatif ile çalışır. Dinamik ve onarıcıdan farklı olarak, ağdan heyecan verici enerji tüketimi gerektirmez.

Elektrik motorları için kapasitör fren devreleri

Asenkron motorların kapasitör frenlemesi

Şekil, kondansatörün kapanması sırasında motoru açmak için devreyi göstermektedir. Kondansatörler, genellikle bir delta düzeninde bağlanan stator sargısına paralel olarak dahil edilir.

Motor şebekeden ayrıldığında kondansatör deşarj akımları ben yaratırım manyetik alandüşük açısal hız dönüşü. Makine rejeneratif frenleme moduna girer, dönüş hızı uyarılan alanın dönüş hızına karşılık gelen bir değere düşürülür. Kapasitörlerin boşalması sırasında, dönüş hızı düştükçe azalan büyük bir frenleme torku oluşur.

Frenlemenin başlangıcında, rotor tarafından depolanan kinetik enerji, kısa bir fren mesafesi ile hızla emilir. Durma keskindir, çarpma anları 7 Mnom'a ulaşır. Kapasitenin en yüksek değerlerinde frenleme akımının tepe değeri yol verme akımını geçmez.

Kondansatörlerin kapasitesi arttıkça frenleme momenti artar ve frenleme daha düşük hızda devam eder. Yapılan araştırmalar optimal kapasite değerinin 4-6 uyku aralığında olduğunu göstermektedir. Kondansatör, statorda oluşan serbest akımlardan rotor hızı, stator alanının dönme frekansına eşit olduğunda, anma hızının %30-40'ı hızında durur. Bu durumda sürücü tarafından depolanan kinetik enerjinin 3/4'ünden fazlası frenleme işleminde emilir.

Şekil 1, a'daki şemaya göre motorun tamamen durması için, şaftın bir direnç momentine sahip olması gerekir. Açıklanan şema, anahtarlama cihazlarının olmaması, bakım kolaylığı, güvenilirlik ve verimlilik ile olumlu bir şekilde karşılaştırılır.

Kondansatörler motora sıkıca paralel bağlandığında, yalnızca AC devresinde sürekli çalışma için tasarlanmış kondansatör tipleri kullanılabilir.

Kapatma, motorun ağ bağlantısı kesildikten sonra kapasitörlerin bağlanmasıyla Şekil 1'deki şemaya göre gerçekleştirilirse, Şemalarda çalışmak üzere tasarlanmış MBGP ve MBGO tipi daha ucuz ve küçük boyutlu metal kağıt kapasitörler kullanmak mümkündür. sabit ve titreşimli akımın yanı sıra kuru kutuplu elektrolitik kapasitörler (CE, KEG, vb.).

Delta devresine göre gevşek bir şekilde bağlanmış kondansatörlerle kondansatör frenlemesinin, miline motorun nominal torkunun en az %25'i kadar bir yük torkunun etki ettiği elektrikli sürücülerin hızlı ve doğru frenlenmesi için kullanılması tavsiye edilir.

Kondansatör frenleme için basitleştirilmiş bir şema da kullanılabilir: tek fazlı kondansatör değiştirme (Şekil 1.6). Üç fazlı kapasitör anahtarlamayla aynı frenleme etkisini elde etmek için, tek fazlı bir devredeki kapasitörün kapasitansının, Şekil 1'deki devredeki her bir fazdaki kapasitanstan 2,1 kat daha büyük olması gerekir. 1 A. Ancak bu durumda, tek fazlı bir devredeki kapasite, kapasitörler üç fazda bağlandıklarında toplam kapasitelerinin yalnızca %70'i kadardır.

Kondansatör frenleme sırasında motordaki enerji kayıpları, diğer frenleme türlerine kıyasla en küçüktür, bu nedenle çok sayıda çalıştırmaya sahip elektrikli sürücüler için tavsiye edilirler.

Ekipman seçerken, stator devresindeki kontaktörlerin kapasitörlerden geçen akım için derecelendirilmesi gerektiği akılda tutulmalıdır.Kapasitör frenlemenin - motor tamamen durana kadar hareketin durdurulması - dezavantajının üstesinden gelmek için, dinamik manyetik frenleme ile birlikte kullanılır.

Dinamik kapasitör fren devreleri

Manyetik frenleme ile kapasitör-dinamik frenleme devreleri.

İki temel DCB devresi Şekil 2'de gösterilmektedir.

Devrede kondansatör frenlemesini durdurduktan sonra statora doğru akım verilir. Bu zincir, sürücünün hassas şekilde frenlenmesi için önerilir. DC güç kaynağı, makine yolunun bir fonksiyonu olarak gerçekleştirilmelidir. Düşük hızda, motorun hızlı bir şekilde son durmasını sağlayan dinamik frenleme torku önemlidir.

Bu iki aşamalı frenlemenin etkinliği aşağıdaki örnekte görülebilir.

AL41-4 motorunun (1,7 kW, 1440 rpm) rotor atalet momentinin %22'si olan şaftın dış atalet momenti ile dinamik frenlemesinde, fren süresi 0,6 s ve frenleme mesafe milin 11,5 devridir.

Kapasitör frenleme ve dinamik frenleme birleştirildiğinde, fren süresi ve mesafesi 0,16 s ve 1,6 mil devrine düşürülür (kapasitörlerin kapasitansının 3,9 Uyku olduğu varsayılır).

Şek. Şekil 2b'de, modlar, kapasitör kapatma işleminin sonuna kadar DC kaynağı ile örtüşür. İkinci aşama PH gerilim rölesi tarafından kontrol edilir.

Şek. 2.6, Şekil l'deki şemaya göre kapasitörlü dinamik frenlemeye kıyasla süreyi ve fren mesafesini 4 - 5 kat azaltmaya izin verir. 1 A.Kapasitörün sıralı eyleminde ve dinamik frenleme modlarında zamanın ve yolun ortalama değerlerinden sapmaları, örtüşen modlara sahip devreden 2 - 3 kat daha azdır.