Remmodi van asynchrone motoren

Een inductiemotor kan in de volgende remmodi werken: regeneratief remmen, tegengesteld en dynamisch remmen.

Regeneratief remmen van een inductiemotor

Regeneratief remmen treedt op wanneer de rotorsnelheid van de inductiemotor wordt overschreden synchroon.

De regeneratieve remmodus wordt praktisch gebruikt voor poolomschakelbare motoren en in de aandrijvingen van hefmachines (takels, graafmachines, enz.).

Bij het overschakelen naar de generatormodus verandert de actieve component van de rotorstroom door een verandering in het teken van het koppel van teken. Dan asynchrone motor geeft actief vermogen (energie) aan het netwerk en verbruikt van het netwerk reactief vermogen (energie) dat nodig is voor excitatie. Deze modus treedt bijvoorbeeld op bij het stoppen (omschakelen) van een motor met twee snelheden van hoge naar lage snelheid, zoals weergegeven in afb. 1 een.

Rijst. 1. Stoppen van een asynchrone motor in het hoofdcommutatiecircuit: a) met herstel van energie in het netwerk; b) oppositie

Stel dat de motor in de uitgangspositie op karakteristiek 1 en op punt a draait met snelheid ωset1... Naarmate het aantal poolparen toeneemt, gaat de motor naar karakteristiek 2, waarvan de sectie bs overeenkomt met remmen met energieterugwinning in het netwerk.

Hetzelfde type ophanging kan in het systeem worden geïmplementeerd frequentie omzetter — motor bij het stoppen van een asynchrone motor of bij het wisselen van karakteristiek naar karakteristiek. Hiervoor wordt de frequentie van de uitgangsspanning verlaagd, en daarmee de synchrone snelheid ωо = 2πf / p.

Vanwege mechanische traagheid zal de huidige snelheid van de motor ω langzamer veranderen dan de synchrone snelheid ωo, en zal deze constant de snelheid van het magnetische veld overschrijden. Daarom is er een uitschakelmodus met energieteruggave aan het net.

Regeneratief remmen kan ook worden toegepast elektrische aandrijving van hefmachines bij het neerlaten van lasten. Hiervoor wordt de motor ingeschakeld in de richting van het neerlaten van de last (karakteristiek 2, afb. 1b).

Na het einde van de uitschakeling werkt het op een punt met een snelheid van -ωset2... In dit geval wordt het proces van het verlagen van de belasting uitgevoerd met het vrijgeven van energie in het netwerk.

Regeneratief remmen is de meest economische vorm van remmen.

Het stoppen van een asynchrone elektromotor door tegenwerking

Het overbrengen van een asynchrone motor naar de tegenovergestelde remmodus kan op twee manieren worden gedaan. Een daarvan houdt verband met een verandering in de afwisseling van twee fasen van de spanning die de elektromotor levert.

Stel dat de motor werkt volgens karakteristiek 1 (fig. 1b) met fasen van wisselspanning ABC.Vervolgens gaat het bij het schakelen van twee fasen (bijv. B en C) naar karakteristiek 2, waarvan de sectie ab overeenkomt met de tegenoverliggende aanslag.

Let's let op het feit dat met de oppositie asynchrone motorslip varieert van S = 2 tot S = 1.

Tegelijkertijd draait de rotor tegen de bewegingsrichting van het veld in en vertraagt ​​constant. Wanneer de snelheid tot nul daalt, moet de motor worden losgekoppeld van het elektriciteitsnet, anders kan hij in de motormodus gaan en draait de rotor in de tegenovergestelde richting van de vorige.

In het geval van remmen met tegenschakeling kunnen de stromen in de motorwikkeling 7-8 keer hoger zijn dan de overeenkomstige nominale stromen.De arbeidsfactor van de motor neemt aanzienlijk af. In dit geval is het niet nodig om over efficiëntie te praten, aangezien zowel de mechanische energie die wordt omgezet in elektriciteit als de energie die door het netwerk wordt verbruikt, wordt gedissipeerd in de actieve weerstand van de rotor, en in dit geval is er geen bruikbare energie.

Kooiankermotoren worden tijdelijk overbelast met stroom. Het is waar dat bij (S> 1), als gevolg van het fenomeen van stroomverplaatsing, de actieve weerstand van de rotor merkbaar toeneemt. Dit resulteert in een afname en toename van het koppel.

Om de remefficiëntie van motoren met een gewikkelde rotor te vergroten, worden extra weerstanden in het circuit van hun rotoren geïntroduceerd, waardoor de stromen in de wikkelingen kunnen worden beperkt en het koppel kan worden verhoogd.

Een andere manier van achteruit remmen kan worden gebruikt met de actieve aard van het koppel van de last, dat bijvoorbeeld wordt gecreëerd op de motoras van het hefmechanisme.

Stel dat het nodig is om de belasting te verminderen door ervoor te zorgen dat deze stopt met behulp van een inductiemotor. Hiertoe wordt de motor door het opnemen van een extra weerstand (weerstand) in het rotorcircuit overgebracht naar een kunstmatige karakteristiek (rechte lijn 3 in Fig. 1).

Vanwege het moment van overschrijding van de belasting heeft mevr startkoppel Mp van de motor en zijn actieve aard kan de belasting worden afgebouwd met een constante snelheid -ωset2... In deze modus kan de glijdende stop van de inductiemotor variëren van S = 1 tot S = 2.

Dynamisch remmen van een inductiemotor

Om de statorwikkeling dynamisch te stoppen, wordt de motor losgekoppeld van het wisselstroomnet en aangesloten op een gelijkstroombron, zoals weergegeven in afb. 2. In dit geval kan de rotorwikkeling worden kortgesloten of zijn er extra weerstanden met een weerstand van R2d in het circuit opgenomen.

Rijst. 2. Schema van dynamisch remmen van een inductiemotor (a) en circuit voor het inschakelen van de statorwikkelingen (b)

De constante stroom Ip, waarvan de waarde kan worden geregeld door weerstand 2, vloeit door de statorwikkelingen en creëert een stationair magnetisch veld ten opzichte van de stator. Wanneer de rotor draait, wordt er een EMF in geïnduceerd, waarvan de frequentie evenredig is met de snelheid. Deze EMF veroorzaakt op zijn beurt een stroom in de gesloten lus van de rotorwikkeling, die een magnetische flux creëert die ook stationair is ten opzichte van de stator.

De interactie van de rotorstroom met het resulterende magnetische veld van de inductiemotor creëert een remkoppel, waardoor het remeffect wordt bereikt.In dit geval werkt de motor onafhankelijk van het wisselstroomnetwerk in generatormodus, waarbij de kinetische energie van de bewegende delen van de elektrische aandrijving en de werkende machine wordt omgezet in elektrische energie, die in de vorm van warmte in het rotorcircuit wordt afgevoerd.

Figuur 2b toont het meest gebruikelijke schema voor het inschakelen van de statorwikkelingen tijdens dynamisch remmen. Het motorbekrachtigingssysteem in deze modus is asymmetrisch.

Om de werking van een inductiemotor in de dynamische remmodus te analyseren, wordt een asymmetrisch excitatiesysteem vervangen door een symmetrisch excitatiesysteem. Voor dit doel wordt aangenomen dat de stator niet wordt gevoed door een gelijkstroom Ip, maar door een gelijkwaardige driefasige wisselstroom die dezelfde MDF (magnetomotorische kracht) creëert als de gelijkstroom.

De elektromechanische en mechanische kenmerken worden getoond in Fig. 3.

Rijst. 3. Elektromechanische en mechanische kenmerken van de asynchrone motor

De karakteristiek is te vinden in de figuur in het eerste kwadrant I, waar s = ω / ωo — slip van een inductiemotor in dynamische remmodus. De mechanische gegevens van de motor zijn te vinden in het tweede kwadrant II.

Verschillende kunstmatige kenmerken van de asynchrone motor in de dynamische remmodus kunnen worden verkregen door de weerstand R2d te wijzigen door extra weerstanden 3 (Fig. 2) in het rotorcircuit te wijzigen of een gelijkstroom Azp wordt geleverd aan de statorwikkelingen.

Variabele waarden R2q en Azn, het is mogelijk om de gewenste vorm van de mechanische eigenschappen van de asynchrone motor te verkrijgen in dynamische remmodus en dus de overeenkomstige remintensiteit van de inductie-elektrische aandrijving.

A. I. Miroshnik, O. A. Lysenko