Asünkroonmootorite pidurdusrežiimid

Asünkroonmootor võib töötada järgmistel pidurdusrežiimidel: regeneratiivpidurdus, vastassuunaline ja dünaamiline pidurdamine.

Asünkroonmootori regeneratiivpidurdus

Regeneratiivne pidurdamine toimub siis, kui asünkroonmootori rootori kiirus ületab sünkroonselt.

Regeneratiivpidurdusrežiimi kasutatakse praktiliselt pooluste vahetamise mootoritel ja tõstemasinate (tõstukid, ekskavaatorid jne) ajamites.

Generaatori režiimile lülitumisel muudab pöördemomendi märgi muutumise tõttu rootori voolu aktiivne komponent märki. Siis asünkroonne mootor annab võrgule aktiivvõimsuse (energia) ja tarbib võrgust ergastamiseks vajalikku reaktiivvõimsust (energiat). See režiim ilmneb näiteks kahekiiruselise mootori peatamisel (üleminekul) suurelt kiiruselt madalale, nagu on näidatud joonisel fig. 1 a.

Riis. 1. Asünkroonse mootori seiskamine kommutatsiooni põhiahelas: a) energia taastamisega võrgus; b) vastuseis

Oletame, et lähteasendis töötas mootor karakteristikul 1 ja punktis a, pöörledes kiirusel ωset1... Poolusepaaride arvu suurenedes liigub mootor karakteristikule 2, mille lõik bs vastab energiatagastusega pidurdamisele. võrgus.

Süsteemis saab rakendada sama tüüpi vedrustust sageduse konverter — mootor asünkroonmootori peatamisel või karakteristikult karakteristikule üleminekul. Selleks vähendatakse väljundpinge sagedust ja seega ka sünkroonkiirust ωо = 2πf / p.

Mehaanilise inertsi tõttu muutub mootori voolukiirus ω aeglasemalt kui sünkroonkiirus ωo ja ületab pidevalt magnetvälja kiirust. Seetõttu on väljalülitusrežiim energia tagastamisega võrku.

Sisse saab rakendada ka regeneratiivpidurdust tõstemasinate elektriajam koormate langetamisel. Selleks lülitatakse mootor sisse koormuse langetamise suunas (tunnus 2, joon. 1 b).

Pärast seiskamise lõppu töötab see punktis kiirusega -ωset2... Sel juhul toimub koormuse langetamise protsess energia vabanemisega võrgus.

Regeneratiivpidurdus on kõige ökonoomsem piduriliik.

Asünkroonse elektrimootori peatamine opositsiooniga

Asünkroonmootori üleviimine vastupidisele pidurdusrežiimile võib toimuda kahel viisil. Üks neist on seotud elektrimootorit varustava pinge kahe faasi vaheldumise muutumisega.

Oletame, et mootor töötab vastavalt karakteristikule 1 (joonis 1 b) vahelduvpinge ABC faasidega.Seejärel läheb kahe faasi (nt B ja C) ümberlülitamisel karakteristikule 2, mille sektsioon ab vastab vastassuunalisele peatusele.

Pöörame tähelepanu sellele, et opositsiooniga asünkroonse mootori libisemine jääb vahemikku S = 2 kuni S = 1.

Samal ajal pöörleb rootor vastu välja liikumissuunda ja aeglustub pidevalt. Kui kiirus langeb nullini, tuleb mootor vooluvõrgust lahti ühendada, vastasel juhul võib see minna mootorirežiimile ja selle rootor pöörleb eelmisega vastupidises suunas.

Vastulülituspidurduse korral võivad voolud mootori mähises olla 7-8 korda suuremad kui vastavad nimivoolud.Mootori võimsustegur väheneb oluliselt. Sel juhul ei maksa rääkida efektiivsusest, kuna nii elektriks muunduv mehaaniline energia kui ka võrgu poolt tarbitav energia hajuvad rootori aktiivtakistusega ning kasulikku energiat sel juhul ei ole.

Oravapuurmootorid on hetkeliselt vooluga ülekoormatud. Tõsi, (S> 1) juures suureneb voolunihke nähtuse tõttu rootori aktiivne takistus märgatavalt. Selle tulemuseks on pöördemomendi vähenemine ja suurenemine.

Keritud rootoriga mootorite pidurdustõhususe suurendamiseks sisestatakse nende rootorite vooluringi täiendavad takistused, mis võimaldab piirata mähiste voolusid ja suurendada pöördemomenti.

Koorma pöördemomendi aktiivse olemusega, mis tekib näiteks tõstemehhanismi mootorivõllile, saab kasutada teist tagurpidi pidurdamise võimalust.

Oletame, et koormust on vaja vähendada, tagades selle seiskumise asünkroonmootori abil. Sel eesmärgil viiakse mootor, lisades rootori ahelasse täiendava takisti (takistuse), tehiskarakteristikule (joon. 1 sirgjoon 3).

Koormust ületava momendi tõttu pr mootori käivitusmoment Mp ja selle aktiivse olemuse tõttu saab koormust alandada konstantse kiirusega -ωset2… Selles režiimis võib asünkroonmootori libisemispiirang varieeruda vahemikus S = 1 kuni S = 2.

Asünkroonmootori dünaamiline pidurdamine

Staatori mähise dünaamiliseks peatamiseks ühendatakse mootor vahelduvvooluvõrgust lahti ja ühendatakse alalisvooluallikaga, nagu on näidatud joonisel fig. 2. Sel juhul võib rootori mähis olla lühises või lisada selle vooluringi täiendavad takistid takistusega R2d.

Riis. 2. Asünkroonmootori dünaamilise pidurdamise skeem (a) ja staatori mähiste sisselülitamise skeem (b)

Pidev vool Ip, mille väärtust saab juhtida takistiga 2, voolab läbi staatori mähiste ja loob staatori suhtes statsionaarse magnetvälja. Rootori pöörlemisel indutseeritakse selles EMF, mille sagedus on võrdeline kiirusega. See EMF omakorda põhjustab rootori mähise suletud ahelas voolu, mis tekitab magnetvoo, mis on samuti staatori suhtes paigal.

Rootori voolu koosmõju tekkiva asünkroonmootori magnetväljaga tekitab pidurdusmomendi, mille tõttu saavutatakse pidurdusefekt.Sel juhul töötab mootor generaatori režiimil sõltumatult vahelduvvooluvõrgust, muutes elektriajami ja töömasina liikuvate osade kineetilise energia elektrienergiaks, mis hajub soojuse kujul rootori ahelas.

Joonisel 2b on kujutatud dünaamilise pidurdamise ajal kõige levinum staatori mähiste sisselülitamise skeem. Mootori ergutussüsteem selles režiimis on asümmeetriline.

Asünkroonmootori töö analüüsimiseks dünaamilises pidurdusrežiimis asendatakse asümmeetriline ergutussüsteem sümmeetrilisega. Selleks eeldatakse, et staatorit toidetakse mitte alalisvooluga Ip, vaid mõne samaväärse kolmefaasilise vahelduvvooluga, mis loob samasuguse MDF-i (magnetomotoorjõud) kui alalisvool.

Elektromehaanilised ja mehaanilised omadused on näidatud joonisel fig. 3.

Riis. 3. Asünkroonmootori elektromehaanilised ja mehaanilised omadused

Karakteristiku leiab jooniselt esimeses kvadrandis I, kus s = ω / ωo — asünkroonmootori libisemine dünaamilises pidurdusrežiimis. Mootori mehaanilised andmed leiate teisest kvadrandist II.

Asünkroonmootori erinevaid kunstlikke omadusi dünaamilises pidurdusrežiimis saab saada, muutes takistust R2d täiendavad takistid 3 (joonis 2) rootori ahelas või staatori mähistesse suunatakse alalisvool Azp.

Muutuvate väärtustega R2q ja Azn on võimalik saada asünkroonmootori mehaaniliste omaduste soovitud kuju dünaamilises pidurdusrežiimis ja seega ka asünkroonse elektriajami vastava pidurdusintensiivsusega.

A. I. Mirošnik, O. A. Lõssenko