Електрическа спирачка на трифазен асинхронен двигател
4.2 Електрическо спиране на трифазен асинхронен двигател
а. Въведение
В много системи двигателят се спира чрез естествено забавяне. Времето на спиране зависи само от инерционния и съпротивителен момент на машината, задвижвана от двигателя. Въпреки това, в много случаи е необходимо да се съкрати това време, а електрическото спиране е просто и ефективно решение. В сравнение с механичните и хидравличните спирачни системи, той има предимството, че е относително стабилен и не изисква използването на износващи се части.
б. Принцип на спиране с обратен ток
Двигателят е изолиран от електрозахранването, докато той работи и след това се свързва към захранването по друг канал. Това е много ефективна спирачна система, въртящият момент обикновено е по-висок от началния въртящ момент, така че трябва да се спира колкото се може по-рано, за да се предотврати пускането на двигателя в обратна посока.
Когато скоростта е близо до нула, процесът на спиране се контролира от няколко автоматични устройства:
● Детектор за спиране на триенето, детектор за центрофугиране.
● Прецизно времево оборудване.
● Честотно измерване или реле на напрежението на ротора (двигател с плъзгащ се пръстен).
Мотор с катеричка
Термичният стрес по време на спиране е повече от три пъти по-висок от топлинното напрежение, генерирано по време на ускорението. При спиране пиковете на тока и въртящия момент са значително по-високи от началните стойности.
За да се осигури безпроблемно спиране, всяка фаза на статора често се свързва последователно с резистор при превключване на обратен ток. По този начин въртящият момент и токът могат да бъдат намалени, както в случая на статорното пускане. Спирането на обратното течение при двигатели с късо клетка има значителни недостатъци, така че тази система се използва само за някои двигатели с ниска мощност.
2. Двигател с плъзгащ се пръстен
След включване на тока, действителното напрежение на ротора е два пъти по-дълго от паузата, а в някои случаи се изискват съответните мерки за изолация. Както и при двигател с катеричка, в кръга на ротора се отделя голямо количество енергия. Тя е напълно разсеяна (с изключение на малка загуба) в резистора.
Двигателят може да бъде спрян автоматично чрез едно от горепосочените устройства или реле за напрежение или честота в веригата на ротора. Тази система поддържа средно скорост на задвижване. Неговите характеристики са много нестабилни (докато въртящият момент се промени леко, скоростта ще се промени много).
° С. Чрез инжектиране на спирачна система с постоянен ток
Изправеният ток създава фиксиран магнитен поток във въздушната междина на двигателя. За да се генерира подходящ поток и да се осигури правилен спирачен ефект, токът трябва да бъде 1,3 пъти по-голям от номиналния ток. Лекото претоварване може да причини загуба на топлина, което се компенсира от пауза след спиране.
Тъй като стойността на тока е изцяло зададена от съпротивлението на намотката на статора, напрежението на изходния източник е ниско. Изправеният източник обикновено се подава от изправител или регулатор на скоростта. Те трябва да могат да издържат преходни пренапрежения, които просто се появяват от намотки, които са изключени от източник на променлив ток, като например 380V rms. Между движението на ротора и фиксираното магнитно поле има приплъзване (магнитното поле се върти в обратна посока спрямо обратната токова система). Поведението на двигателя е подобно на това на синхронния генератор, който се разтваря в ротора. В сравнение със системите с обратно действие, характеристиките на системите за ректифицирано впръскване варират в широки граници:
• По-малко енергия се разсейва в роторния резистор или клетка. Той е еквивалентен само на механичната енергия, отделена от движещия се материал. Кинетичната енергия, получена от източника на енергия, се използва само за стартиране на статора.
● Ако товарът не задвижва товара, двигателят няма да започне в обратна посока.
● Ако товарът задвижва товара, системата ще спира много често и ще поддържа товара на ниска скорост. Това е спирачката за намаляване на скоростта вместо спирачната спирачка. Неговите характеристики са много по-стабилни от обратния ток.
В случай на мотор с плъзгащ пръстен, характеристиката на скоростта-въртящ момент зависи от избрания резистор. В случай на мотор с катеричка, системата може лесно да регулира спирачния момент чрез работа на стартовия ток DC. Ако обаче двигателят работи с висока скорост, спирачният момент ще бъде по-нисък. За да се предотврати сериозно прегряване, трябва да се използва съответното оборудване за прекъсване на тока в статора в края на спирането.
