Nara-auto.ru

Автосервис NARA
6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Онлайн журнал электрика

Схемы торможения асинхронных двигателей

Схемы торможения асинхронных движковПосле отключения от сети электродвигатель продолжает движение по инерции. При всем этом кинетическая энергия расходуется на преодоление всех видов сопротивлений движению. Потому скорость электродвигателя через просвет времени, в течение которого будет израсходована вся кинетическая энергия, становится равной нулю.

Такая остановка электродвигателя при движении по инерции именуется свободным выбегом . Многие электродвигатели, работающие в длительном режиме либо со значительными нагрузками, останавливают методом свободного выбега.

В тех же случаях, когда длительность свободного выбега значительна и влияет на производительность электродвигателя (работа с частыми запусками), для сокращения времени остановки используют искусственный способ преобразования кинетической энергии, запасенной в передвигающейся системе, именуемый торможением .

Все методы торможения электродвигателей можно поделить на два главных вида: механическое и электронное.

Схемы торможения асинхронных движковПри механическом торможении кинетическая энергия преобразуется в термическую, за счет которой происходит нагрев трущихся и прилегающих к ним частей механического тормоза.

При электронном торможении кинетическая энергия преобразуется в электронную и зависимо от метода торможения мотора или отдается в сеть, или преобразуется в термическую энергию, идущую на нагрев обмоток мотора и реостатов.

Более совершенными считают такие схемы торможения, при которых механические напряжения в элементах электродвигателя малозначительны

Схемы динамического торможения асинхронных движков

Для управления моментом при динамическом торможении асинхронным движком с фазным ротором по программке с заданием времени употребляются узлы схем, приведенные н а рис. 1, из которых схема р и с. 1, а применяется пр и наличии сети неизменного тока, а схема рис. 1, б — при отсутствии ее.

В качестве тормозных резисторов в роторе употребляются пусковые резисторы R1, включение которых в режиме динамического торможения делается отключением контакторов ускорения, показанных в рассматриваемых узлах схем условно в виде 1-го контактора КМ3, команда на отключение которого подается блокировочным контактом линейного контактора КМ1.

Схемы управления динамическим торможением асинхронных движков с фазным ротором с заданием времени при наличии и отсутствии сети неизменного тока

Рис. 1 Схемы управления динамическим торможением асинхронных движков с фазным ротором с заданием времени при наличии и отсутствии сети неизменного тока

Эквивалентное значение неизменного тока в обмотке статора при торможении обеспечивается в схеме рис. 1, а дополнительным резистором R2, а в схеме рис. 1. б подходящим выбором коэффициента трансформации трансформатора Т.

Контактор торможения КМ2 может быть избран как на неизменном, так и на переменном токе зависимо от требуемого числа включений в час и использования пусковой аппаратуры.

Приведенные н а рис. 1 схемы управления могут употребляться для управления режимом динамического торможения асинхронного мотора с короткозамкнутым ротором. Для этого обычно употребляется схема с трансформатором и выпрямителем, приведенная на р и с. 1 , б.

Схемы торможения противовключением асинхронных движков

При управлении моментом при торможении противовключением асинхронного мотора с короткозамкнутым ротором с контролем скорости применяется узел схемы, приведенный на рис. 2.

В качестве реле противовключения употребляется реле контроля скорости SR, укрепляемое на движке. Реле настраивается на напряжение отпадания, соответственное скорости, близкой к нулю и равной (0,1 — 0,2) ω уст.

Схема употребляется для остановки мотора с торможением противовключением в реверсивной (рис. 2, а) в в нереверсивной (рис. 2, б) схемах. Команда SR употребляется для отключения контакторов КМ2 либо КМЗ и КМ4, отключающих обмотку статора от напряжения сети при скорости мотора, близкой к нулю. При реверсировании мотора команды SR не употребляются.

Читайте так же:
Данные по углам регулировки развала колес

Узлы схемы управления торможения противовключением асинхронного мотора с коооткозамкнутым ротором с контролем скорости при остановке в реверсивной и нереверсивной схемах

Рис. 2 Узлы схемы управления торможения противовключением асинхронного мотора с коооткозамкнутым ротором с контролем скорости при остановке в реверсивной и нереверсивной схемах

Узел управления асинхронным движком с фазным ротором в режиме торможения противовключеиием с одной ступенью, состоящей из R1 и R2, приведен на рис. 3. Управляющее реле противовключения KV, в качестве которого применяется, к примеру, реле напряжения неизменного тока типа РЭВ301, которое подключено к двум фазам ротора через выпрямитель V. Реле настраивается на напряжение отпадания.

Нередко для опции реле KV употребляется дополнительный резистор R3. Схема в главном используется при реверсировании АД со схемой управления, приведенной на рис. 3, а, но может употребляться и при остановке в нереверсивной схеме управления, приведенной на рис. 3, б.

При пуске мотора реле противовключения КV не вклгочатся и ступень противовключения резистора ротора R1 выводится сходу после подачи управляющей команды на запуск.

Узлы схем управления торможением противовключением асинхронных движков с фазным ротором с контролем скорости при реверсе и остановке

Реле KV отключает контакторы КМ4 и КМ5 и тем вводит полное сопротивление Rl + R 2 ротор мотора.

В конце процесса торможения при скорости асинхронного мотора, близкой к нулю и составляющей приблизительно 10 — 20 % установившейся исходной скорости ω пер = (0,1 — 0,2) ωуст , реле KV отключается, обеспечивая команду на отключение ступени противовключения R1 при помощи контактора КМ4 и на реверсирование электродвигателя в реверсивной схеме либо команду на остановку электродвигателя в нереверсивной схеме.

В приведенных схемах в качестве управляющего устройства может применяться командоконтроллер и другие аппараты.

Схемы механического торможения асинхронных движков

При остановке асинхронных движков, также для удержания механизма передвижения либо подъема, к примеру в крановых промышленных установках, в недвижном состоянии при отключенном движке применяется механическое торможение. Оно обеспечивается электрическими колодочными либо другими тормозами с трехфазным электромагнитом переменного тока, который при включении растормаживает тормоз. Электромагнит тормоза YB врубается и отключается совместно с движком (рис 4, а).

Напряжение на электромагнит тормоза YB может подаваться контактором торможения КМ2, если необходимо отключать тормоз не сразу с движком, а с некой задержкой по времени, к примеру после окончания электронного торможения (рис. 4, б)

Выдержку времени обеспечивает реле времени КТ, получающее команду на начало отсчета времени, обычно при выключении линейного контактора КМ1 (рис. 4, в).

Узлы схем, осуществляющих механическое торможение асинхронных движков

Рис. 4. Узлы схем, осуществляющих механическое торможение асинхронных движков

В асинхронных электроприводах используются также электрические тормоза неизменного тока при управлении электродвигателем от сети неизменного тока.

Схемы конденсаторного торможения асинхронных движков

Для торможения АД с короткозамкнутым ротором применяется также конденсаторное торможение с самовозбуждением. Оно обеспечивается конденсаторами C1 — С3, присоединенными к обмотке статора. Врубаются конденсаторы по схеме звезды (рис. 5, а) либо треугольника (рис. 5, б).

Узлы схем, осуществляющих конденсаторное торможение асинхронных движков

Рис. 5. Узлы схем, осуществляющих конденсаторное торможение асинхронных движков

Виды и схемы динамического торможения асинхронного двигателя

Электропривод является основой практического большинства современных механизмов. Одной из форм его работы является динамическое торможение асинхронного двигателя. Почему этот режим имеет такое значение и как он организовывается, попытаемся разобраться в этой статье.

Читайте так же:
Возможность регулировки светового потока светодиодной лампы

Асинхронный двигатель и его работа

Конструкция асинхронного двигателя

Очевидно, что режимы функционирования электродвигателей асинхронного типа напрямую зависят от их конструкции и общих принципов работы. Этот силовой агрегат совмещает в себе два ключевых компонента:

  1. Неподвижный статор. Пластинчатый цилиндр, в продольные пазы на внутренней поверхности которого укладывается проволочная обмотка,
  2. Вращающийся ротор. Совмещенный с валом сердечник (магнитопровод), который содержит прутковую обмотку на внешней стороне.

За счет различных частот вращения статора и ротора между ними возникает ЭДС, которая приводит вал в движение. Стандартное значение этого параметра может достигать 3000 об/мин, что требует определенного усилия для ее остановки. Из логических соображений можно заключить, что раз стартует двигатель за счет ЭДС, то и останавливать его тоже нужно электродинамическим путем.

Схема динамического торможения

Что такое динамическое торможение?

На этом месте может возникнуть закономерный вопрос: зачем что-то придумывать, если можно отключить двигатель от электросети, и он сам остановится? Это бесспорно так, но учитывая высокую частоту вращения и массо-центровочные характеристики, пройдет некоторое время до того момента, когда ротор полностью остановится. Этот период называется свободным выбегом и каждый в детстве его наблюдал, запуская простую юлу. Тем не менее, если работа оборудования предполагает частое использование пускателей, то такой режим приводит к очевидной потере времени.

Для быстрой остановки используются режимы торможения, которые предполагают трансформацию механической (в данном случае – кинетической) энергии искусственным путем. Все выделяют два основных вида торможения, которые подразделяются затем на подвиды:

  1. Механическое. Вал двигателя сообщается физически с тормозными колодками, вследствие чего возникает трение, быстрая остановка и выделение теплоты,
  2. Электрическое. Асинхронный двигатель останавливается за счет преобразования цепи подключения, вследствие чего механическая энергия трансформируется сперва в электрическую. Далее возможны два варианта ее израсходования, зависящие от схемы: либо избыток электричества выбрасывается в резервную цепь сети, либо трансформируется в тепло, за счет нагрева обмоток и сопротивления.

Динамическое торможение асинхронного двигателя относится к электрическому типу, так как в процессе обмотка статора отключается от сети с переменным током (две из трех фаз) и переводится в замкнутую цепь постоянного тока. При этом магнитное поле в статоре преобразуется из вращающегося в неподвижное. В роторе по-прежнему будет наводиться ЭДС, но момент будет направлен в обратную сторону, что приводит к торможению.

Схема динамического торможения

Классическая схема, как можно видеть на иллюстрации, предусматривает отключение от сети одной фазы контактором КМ1. При этом две другие фазы за счет контактора КМ2 переключаются в цепь с постоянным током через диодный мост.

Главным преимуществом такого способа торможения является возможность плавно контролировать тормозящий момент (за счет изменения напряжения или сопротивления) и осуществлять точную остановку.

Основные виды динамического торможения

Организация принудительной остановки асинхронного двигателя по электрическому принципу может быть осуществлена несколькими способами:

  1. Электродинамическим. Это классический вариант, при котором две фазы нужно закоротить и перевести на питания от цепи постоянного тока,
  2. Рекуперативным (генераторным). Характеризуется возвратом лишней электроэнергии в сеть,
  3. Противовключением. Этот вариант реализуется по схеме реверса, то есть с подключением фаз через пару магнитных пускателей,
  4. Самовозбуждением. Подключением к обмоткам статора батареи конденсаторов.
Читайте так же:
Регулировка и настройка роторных комбайнов

Виды динамического торможения

Виды динамического торможения

Классическое динамическое торможение

Эффективность такого режима работы зависит от расчета и значения следующих параметров:

  1. Величина тока, который подается через параллельную цепь на обмотки статора. Чем выше этот показатель, тем больше момент торможения,
  2. Величина сопротивления, которое вводится в цепь ротора. Чем выше по расчету сопротивление, тем быстрее тормозится двигатель,
  3. Величина магнитной движущей силы (МДС). Иногда ее называют ампер витками, поскольку расчет ведется по формуле F = I×W, где I – величина тока, а W – количество витков.

Обмотка статора при этом может подключаться как минимум пятью разными способами:

  1. Треугольником,
  2. Треугольником с закороченными фазами,
  3. Звездой,
  4. Звездой с закороченным нулем,
  5. Звездой с закороченными двумя фазами.

В каждом случае на основании векторной диаграммы ведется расчет МДС, тормозного сопротивления и напряжения цепи.

Рекуперативное торможение

Режим рекуперативного торможения

Режим рекуперативного торможения

Поскольку избыток электроэнергии, который высвобождается в процессе торможения, направляется обратно в сеть через мост/батарею конденсаторов, то этот режим работы считается наиболее экономичным. Наиболее часто этот способ применяется в подъемно-транспортной технике и оборудовании, которое работает на перемещение грузов или собственного веса под уклон. Классический пример – лифт, где рекуперативное торможение приводного двигателя используется для начального подтормаживания. Также подобная схема широко используется в электрифицированном транспорте, например, в трамваях, троллейбусах, электричках. Применяют ее и в специальной технике, например, экскаваторах, широко используемых на строительстве мостов, дорог, зданий и т. п.

Принцип расчета и организации генераторного режима заключается в превышении частотой вращения ротора ее синхронного значения. В таком случае электромагнитный момент меняет направление, что приводит к торможению.

Торможение противовключением

Схема торможения противовключением

Схема торможения противовключением

На практике режим противовключения может быть организован несколькими разными способами. Классическим является использование пары магнитных пускателей, подключенных по реверсной схеме. В этом случае, быстрая остановка агрегата осуществляется за счет изменения положения фаз (противовключение).

Основной пускатель КМ2 производит отключение двигателя М от сети. После этого параллельный пускатель КМ1 опять включает двигатель, меняя при это крайние фазы местами, то есть заставляя его вращаться в обратную сторону. Чтобы не допустить чрезмерного перегрева в цепь может быть введено дополнительное сопротивление. Также схема противовключения может быть реализована, если двигатель использовать в качестве тормоза для груза.

Торможение самовозбуждением

Схема торможения самовозбуждением

Схема торможения самовозбуждением

Этот вариант реализуется за счет подключения обмоток статора к параллельной конденсаторной батарее или мосту (расчет емкости придется вести). Когда двигатель отключается от сети и должен наступить режим выбега, угасающее магнитное поле начинает питать конденсаторы, а через них возвращается обратно в обмотку, создавая тормозной момент.

Как можно видеть, на практике используется целая гамма специфических режимов работы асинхронных двигателей, которыми можно добиться быстрой и точной его остановки. При частых пусках и остановках динамическое, рекуперативное, реверсное (на пускателях) или конденсаторное торможение (через расчет моста или батареи) могут повысить эффективность работ оборудования и снизить потери времени.

Электродвигатели с электромагнитным тормозом. Какие могут быть проблемы в работе и как их устранить?

  • 29 марта 2018 22:34:00
  • Отзывов:
  • Просмотров: 2527
  • 0

Двигатели с электромагнитным тормозом (тормозные двигатели) — что это такое и зачем они нужны читайте далее.

Электродвигатель с электромагнитным тормозом – это привычный всем электрический двигатель с установленным на нем дополнительным механизмом, способным моментально замедлить вращение двигателя. Применяются тормозные двигатели в конвейерном оборудовании, станках и устройствах, которым необходимо мгновенно остановится.

Читайте так же:
Норматив регулировки света фар

Остановка двигателя происходит за счет электромагнитного тормоза, который находится между подшипниковым щитом и вентилятором. Основными составными компонентами электромагнитного тормоза являются вал тормоза, тормозной диск и механизм тормоза.

Рис. 1. Основные элементы тормозного двигателя

КАК ВЫБРАТЬ ТОРМОЗНЫЕ ДВИГАТЕЛИ ДЛЯ УСТРОЙСТВ С МГНОВЕННОЙ ОСТАНОВКОЙ

К покупке электродвигателя с электромагнитным тормозом стоит подойти подготовленным. Основными критериями, которые нужно знать при выборе тормозных двигателей является мощность двигателя (от этого зависит скорость работы Вашего оборудования), частота вращения вала, монтажное исполнение (место расположения электродвигателя) и климатический условия в которых будет использоваться электродвигатель.

Основываясь на приведенных выше параметрах Вы с легкостью сможете подобрать себе тормозной электродвигатель с высокой производительностью и длительным сроком службы.

Узнать электродвигатель с электромагнитным тормозом можно будет по его маркировке. Если Вы видите в конце типоразмера букву Е (например, АИР250М4Е, АИР80B2E), то можете быть уверенны — это электродвигатель с электромагнитным тормозом.

А чтобы срок службы двигателя был как можно дольше обращайте внимание на то как он работает, а также на какие-либо внешние проявления и признаки неисправности двигателя. Ниже представлен рисунок с возможными причинами неисправности электродвигателя и способами их устранения.

Рис. 2. Неисправности электродвигателя и способы их устранения

Если Вы не можете устранить неполадки с электродвигателем самостоятельно, то в таком случае лучше обратитесь к производителю Вашего двигателя с магнитным тормозом или переходите по ссылке чтобы наши специалисты помогли в решении возникшей проблемы и помогли ответить на вопрос — когда заменить тормозные двигатели, без нанесения ущерба Вашему производству.

Трехфазные асинхронные электродвигатели серии 4А. Обозначение, расшифровка, характеристики типов двигателей.

В отличии от двигателей предыдущих серий двигатели серии 4А в полной мере удовлетворяют рекомендациям МЭК (Международной электротехнической комиссии) в отношении габаритных и установочно-присоединительных размеров, что обеспечивает их взаимозаменяемость с электрическими машинами, изготовляемыми фирмами других стран мира. Благодаря использованию более совершенных электротехнических материалов, новых конструктивных решений и более совершенной технологии двигатели этой серии обладают большей надежностью и эксплуатационными удобствами, чем двигатели серии А2. По этим показателям и по основным техническим данным двигатели находятся на уровне мировых стандартов.

Серия 4А предусматривает основное исполнение и практически, а также все электрические модификации и специализированные исполнения трехфазных асинхронных электродвигателей серии А2 и АО2 и дополнительное специализированное исполнение электродвигателей со встроенной температурной защитой.

В основном исполнении двигатели предназначаются для общего применения в промышленности в условиях умеренного климата. (Климатическое исполнение У категорий 3 и 4).

Номинальные значения климатических факторов:

· высота над уровнем моря не более 1000 м;

· воздушная среда с запыленностью не более:

· для двигателей защищенного исполнения — 2 мг/м3;

· для двигателей закрытого обдуваемого исполнения — 10 мг/м3. Среда невзрывоопасная, не содержащая агрессивных газов и паров, разрушающих металлы и изоляцию, и токопроводящей пыли.

Двигатели изготавливаются в двух вариантах по степени защиты от воздействия окружающей среды по ГОСТ 17494-72: защищенными (IР23) и закрытыми обдуваемыми (IР44).

Читайте так же:
Регулировка кулисы кпп на симболе

У электродвигателей серии 4А мощностью от 0,12 до 400 кВт (при 1500 об/мин) высота оси вращения от 56 до 355 мм. Электродвигатели с высотой вращения 56 и 63 мм выполняются в алюминиевом корпусе, а с высотой 71—355 мм — в чугунном. Валы и подшипники (качения) рассчитаны на применение клиноременной и зубчатой передач.

Обмотку статора электродвигателей с высотой оси вращения 56—250 мм выполняют всыпной; с высотой оси вращения 280—355 мм — из жестких секций. Короткозамкнутую клетку ротора отливают из алюминия.

Структура обозначения типов двигателей расшифровывается следующим образом:

· 4 — порядковый номер серии;

· А — наименование вида двигателя — асинхронный;

· Н — обозначение двигателей защищенного исполнения;

· А — станина и щиты из алюминия;

· Х — станина из алюминия и чугунные щиты;

· 56 … 355 — высота оси вращения;

· S, L, M — установочные размеры по длине корпуса (длина станины) (S — короткая, M — средняя, L — длинная);

· А, В — обозначение длины сердечника (первая длина — А; вторая — В).

Примечание. Обозначение длины сердечника дается только в том случае, когда на одном установочном размере по длине корпуса предусмотрены две мощности.

· 2, 4, 6, 8, 10, 12 — число полюсов;

· У — климатическое исполнение двигателей;

· 3 — категория размещения.

Например: 4АА56А2У3 — электродвигатель серии 4, асинхронный закрытого исполнения, станина и подшипниковые щиты из алюминия, с высотой оси вращения 56 мм, сердечник первой длины, двухполюсный, для районов умеренного климата, третьей категории размещения;

4А112МВ6У3 — электродвигатель серии 4, асинхронный закрытого исполнения, станина и щиты из чугуна, с высотой оси вращения 112 мм, с установочным размером М по длине корпуса, сердечник второй длины, шестиполюсный, для районов умеренного климата, третьей категории размещения;

4АН200М4У3 — электродвигатель серии 4, асинхронный защищенного исполнения, станина и щиты из чугуна, с высотой оси вращения 200 мм, с установочным размером М по длине корпуса, четырехполюсный, для районов умеренного климата, третьей категории размещения.

Двигатели мощностью от 0,12 до 0,37 кВт изготавливаются на напряжение 220/380 В, двигатели мощностью 0,55 до 110 кВт — на напряжение 220/380 и 380/660 В, двигатели мощность от 132 до 400 кВт — на напряжение 380/660 В. Количество выводных концов 6, схема соединения — D/Y.

Изоляция двигателей по классам нагревостойкости выполняется для двигателей с высотой оси вращения:

· 56 … 63 — класса Е;

· 71 … 132 — класса В;

· 160 … 355 — класса F.

Выводное устройство в двигателях с высотами оси вращения 56 … 250 мм располагается сверху корпуса; в двигателях с высотами оси вращения 280 … 355 мм — с правой стороны, если смотреть на двигатель со стороны выведенного конца вала.

Таблица 1. Технические данные асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором серии 4А основного исполнения (закрытые обдуваемые)

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector