Mètodes i esquemes de frenada de motors elèctrics
El fre de motor elèctric s'utilitza si és necessari reduir el temps de funcionament lliure i fixar el mecanisme en una posició específica. Hi ha diversos tipus d’aturada forçada del dispositiu. És mecànica, elèctrica i combinada. El dispositiu mecànic és una politja de fre muntada en un eix amb coixins. Després de desconnectar el dispositiu, les pastilles es pressionen contra la politja. Degut a la fricció, l’energia cinètica es converteix en calor, és a dir. hi ha un procés de frenada. Altres mètodes i esquemes per a frenar un motor elèctric es parlaran més endavant a l'article.
Mètodes de frenada elèctrica per a accionaments elèctrics
Per aturar ràpidament el dispositiu o proporcionar una velocitat de gir constant, s’utilitzen mètodes d’aturada elèctrica. Depenent del circuit de commutació, els modes de fre es divideixen en:
- oposició;
- dinàmic
- recuperador.
Oposició
El mode d’oposició s’aplica quan cal fer una parada ràpida. Representa un canvi de polaritat en el bobinat de l'armadura d'un motor de corrent continu o en la commutació de dues fases en els bobinats motor d’inducció.
En aquest cas, el rotor gira en el sentit contrari del camp magnètic de l'estator. El gir del rotor s’alenteix. Quan la velocitat de rotació és propera a zero, es rep un senyal del relé de control de velocitat, desconnectant el mecanisme de la xarxa.
La figura següent mostra el circuit d’oposició d’un motor elèctric asincrònic.
Després de canviar els enrotllaments, es produeix un augment de la tensió efectiva i un augment del corrent. Per la seva limitació, en bobinats rotor o estator establir addicionals resistències. Limiten els corrents en bobinats en mode de frenada.
Parada dinàmica de la unitat
Aquest mètode s’utilitza en màquines asíncrones connectades a l’alimentació CA. Consisteix a desconnectar els enrotllaments de la xarxa de tensió CA i subministrar corrent directe al bobinat de l’estator.
La figura anterior mostra un esquema de frenada per a un motor trifàsic de corrent continu.
La tensió de corrent continu es subministra mitjançant un transformador disminuït per a la frenada dinàmica. Sota tensió CA a corrent continu pont de díodes i s'alimentava fins al bobinatge de l'estator. Es pot utilitzar una font de corrent continu per frenar el motor elèctric.
En aquest cas, el rotor es pot fer en forma de "gàbia d'esquirol" o el seu bobinat està connectat a resistències addicionals.
La tensió constant crea un flux magnètic estacionari.Quan el rotor gira dins Emf, és a dir, el motor elèctric entra en mode generador. La força electromotriu resultant es dissipa sobre l’enrotllament del rotor i resistències addicionals. Es crea un moment de frenada. Quan el mecanisme s’atura, la tensió constant s’apaga pel senyal del relé de velocitat.
Mecanismes on s’utilitza un motor elèctric amb autoexcitació, es realitza una aturada dinàmica connectant condensadors. Estan connectades per un triangle o una estrella.
El diagrama es mostra a la figura següent.
En el moment de la costa, l’energia residual del camp magnètic entra en la càrrega dels condensadors i, aleshores, acciona el bobinat de l’estator. L’efecte de frenada resultant atura el mecanisme. El banc de condensadors es pot connectar contínuament o connectar en el moment de desconnectar de la xarxa. Aquest esquema s'anomena "frenada del condensador d'un motor d'inducció".
Si cal parar el motor ràpidament, després de desconnectar de la xarxa, escurzeu els contactes sense apagar resistències. Quan es connecten els enrotllaments, es produeixen grans corrents. Per reduir els corrents, les resistències de limitació de corrent es connecten als enrotllaments.
La figura següent mostra un circuit amb resistències limitants de corrent.
Modes de frenada de motors de corrent continu
La frenada dinàmica del motor de corrent continu es realitza després de desconnectar-lo de la xarxa amb el tancament de l’enrotllament del rotor del reostat de fre. L’energia elèctrica alliberada es dissipa al reostat.
La figura anterior mostra el circuit de frenada reostàtica d’un motor de corrent continu.
Frenada regenerativa de màquines elèctriques
La frenada regenerativa del motor elèctric es caracteritza per la transferència del motor al mode generador. En aquest cas, l’electricitat generada es retorna a la xarxa o s’utilitza per recarregar la bateria.
Aquest mode s’utilitza àmpliament en locomotores elèctriques, trens, tramvies i troleibusos. En el moment de la frenada, l'electricitat generada torna a la xarxa elèctrica.
El mode de frenada regenerativa s’utilitza per recarregar piles en cotxes híbrids, cotxes elèctrics, scooters elèctrics, bicicletes elèctriques.
Aquest mode és el més econòmic i possible amb la condició: si la velocitat del rotor supera la velocitat de ralentí. Aquesta condició es compleix quan l’EMF del motor elèctric supera la tensió d’alimentació. I el corrent d’armadura i el flux magnètic canvien de direcció. La màquina elèctrica entra en mode generador, hi ha un moment de frenada.
La figura mostra el circuit de frenada del motor de tracció a) amb excitació independent i resistència estabilitzant, b) amb anti-excitació del patogen.
Mode de regeneració en màquines elèctriques asíncrones
El mode de regeneració no s’utilitza només en motors de corrent continu. També es pot utilitzar en motors d’inducció.
A més, aquest mode és possible en els casos següents:
- Si canvieu la freqüència del voltatge d'alimentació amb convertidor de freqüència. Què és possible si el motor elèctric asíncron s’encén des del dispositiu amb la capacitat de controlar la freqüència de la xarxa de subministrament. L’efecte de frenada es produeix quan disminueix la freqüència de la tensió d’alimentació. En aquest cas, la transició al mode generador es produeix quan la velocitat del rotor és superior a la nominal (síncrona).
- Màquines asíncrones, que estructuralment tenen la capacitat de canviar bobinatges, per canviar la velocitat.
- En mecanismes de elevació on s'utilitza el descens de potència. Van muntar un motor elèctric amb rotor de fase. En aquest cas, la velocitat es controla canviant el valor de la resistència connectada als bobinats del rotor. El flux magnètic comença a superar el camp estator, i la relliscada és superior a 1.El motor elèctric passa al mode generador, l’electricitat generada es torna a la xarxa, hi ha un efecte de frenada.
Mode combinat
Els modes de frenada combinats s'utilitzen en màquines elèctriques, si necessiteu aturar i bloquejar el mecanisme ràpidament. Per fer-ho, utilitzeu una unitat de frenada mecànica en combinació amb la frenada elèctrica. La combinació pot ser diferent. Es pot tractar d’un circuit elèctric amb oposició, modes dinàmics i regeneratius.
Així, es van examinar els principals mètodes i esquemes de frenada de motors elèctrics. Si teniu preguntes, pregunteu-los als comentaris de l'article.
Materials relacionats:
Carregant ...
