Metode și scheme de frânare a motoarelor electrice
Frânarea electrică a motorului este utilizată dacă este necesar pentru a reduce timpul de funcționare liber și fixarea mecanismului într-o poziție specifică. Există mai multe tipuri de oprire forțată a dispozitivului. Este mecanic, electric și combinat. Dispozitivul mecanic este un scripete de frână montat pe un arbore cu plăcuțe. După deconectarea dispozitivului, plăcuțele sunt apăsate pe scripetă. Datorită frecării, energia cinetică este transformată în căldură, adică. există un proces de frânare. Alte metode și scheme de frânare a unui motor electric vor fi discutate mai târziu în articol.
Metode de frânare electrică pentru acționări electrice
Pentru a opri rapid dispozitivul sau pentru a asigura o viteză de rotație constantă, se utilizează metode de oprire electrică. În funcție de circuitul de comutare, modurile de frână sunt împărțite în:
- opoziție;
- dinamică;
- recuperatoare.
opoziție
Modul de opoziție este aplicat atunci când este necesară o oprire rapidă. Reprezintă o schimbare de polaritate la înfășurarea armăturii unui motor cu curent continuu sau trecerea a două faze la înfășurări motor de inducție.
În acest caz, rotorul se rotește în direcția opusă câmpului magnetic al statorului. Rotirea rotorului încetinește. Când viteza de rotație este aproape de zero, un semnal este primit de la releul de control al vitezei, deconectând mecanismul de la rețea.
Figura de mai jos arată circuitul de opoziție al unui motor electric asincron.
După comutarea înfășurărilor, apare o tensiune eficientă crescută și o creștere a curentului. Pentru limitarea sa, în înfășurări rotor sau stator a stabili suplimentar rezistențe. Ele limitează curenții în înfășurări în modul de frânare.
Oprire dinamică de acționare
Această metodă este utilizată pe mașini asincrone conectate la curent alternativ. Ea constă în deconectarea înfășurărilor de la rețeaua de tensiune alternativă și furnizarea curentului direct la înfășurarea statorului.
Figura de mai sus arată o schemă de frânare pentru un motor trifazat cu curent continuu.
Tensiunea continuă este alimentată cu ajutorul unui transformator descendent pentru frânare dinamică. Tensiune de curent alternativ la curent continuu pod de diodă și alimentat la înfășurarea statorului. O sursă de curent continuu poate fi utilizată pentru frânarea motorului electric.
În acest caz, rotorul poate fi realizat sub formă de „cușcă de veveriță” sau înfășurarea acestuia este conectată la rezistențe suplimentare.
Tensiunea constantă creează un flux magnetic staționar.Când rotorul se rotește în el EMF, adică motorul electric trece în modul generator. Forța electromotivă rezultată este disipată pe înfășurarea rotorului și pe rezistențele suplimentare. Se creează un moment de frânare. Când mecanismul se oprește, tensiunea constantă este oprită prin semnalul releului de viteză.
Mecanisme în care se folosește un motor electric cu autoexcitare, o oprire dinamică se realizează prin conectarea condensatoarelor. Sunt conectate printr-un triunghi sau o stea.
Diagrama este prezentată în figura de mai jos.
La coastă, energia reziduală a câmpului magnetic trece în sarcina condensatoarelor, apoi alimentează înfășurarea statorului. Efectul de frânare rezultat oprește mecanismul. Banca condensatorului poate fi conectată continuu sau conectată în momentul deconectării de la rețea. O astfel de schemă se numește „frânarea condensatorului unui motor de inducție”.
Dacă este necesar să opriți rapid motorul, apoi după deconectarea de la rețea, scurtcircuitați contactele fără să stingeți rezistențele. Când conectați înfășurările prin scurtare, în ele apar curenți mari. Pentru a reduce curenții, rezistențele de limitare a curentului sunt conectate la înfășurări.
Figura de mai jos arată un circuit cu rezistențe de limitare a curentului.
Moduri de frânare a motoarelor cu curent continuu
Frânarea dinamică a motorului cu curent continuu se efectuează după deconectarea acestuia de la rețea cu închiderea înfășurării rotorului pe reostatul de frână. Energia electrică eliberată este disipată de reostat.
Figura de mai sus arată circuitul de frânare reostatic al unui motor cu curent continuu.
Frânare regenerativă a mașinilor electrice
Frânarea regenerativă a motorului electric se caracterizează prin transferul motorului în modul generator. În acest caz, energia electrică generată este returnată în rețea sau folosită pentru a reîncărca bateria.
Acest mod este utilizat pe scară largă în locomotive electrice, trenuri, tramvaie și troleibuze. În momentul frânării, energia electrică generată revine la rețeaua electrică.
Modul de frânare regenerativ este utilizat pentru a reîncărca bateriile în mașini hibride, mașini electrice, scutere electrice, biciclete electrice.
Acest mod este cel mai economic și posibil în condițiile: dacă viteza rotorului depășește viteza de ralanti. Această condiție este satisfăcută atunci când EMF-ul motorului electric depășește tensiunea de alimentare. Și curentul de armătură și fluxul magnetic își schimbă direcția. Mașina electrică trece în modul generator, apare un moment de frânare.
Figura prezintă circuitul de frânare al motorului de tracțiune a) cu excitație independentă și rezistență de stabilizare, b) cu anti-excitație a agentului patogen.
Mod de regenerare la mașini electrice asincrone
Modul de regenerare este utilizat nu numai la motoarele cu curent continuu. Poate fi folosit și la motoarele cu inducție.
Mai mult, acest mod este posibil în următoarele cazuri:
- Dacă schimbați frecvența tensiunii de alimentare cu convertor de frecvență. Ce este posibil dacă motorul electric asincron este alimentat de la dispozitiv cu posibilitatea de a controla frecvența rețelei de alimentare. Efectul de frânare are loc atunci când frecvența tensiunii de alimentare scade. În acest caz, trecerea la modul generator are loc atunci când viteza rotorului devine mai mare decât cea nominală (sincronă).
- Mașini asincrone, care au structura capacitatea de a comuta înfășurări, pentru a schimba viteza.
- În mecanismele de ridicare în care se utilizează coborârea de putere. Au montat un motor electric cu rotor de fază. În acest caz, viteza este controlată prin schimbarea valorii rezistenței conectate la înfășurările rotorului. Fluxul magnetic începe să depășească câmpul statorului, iar alunecarea devine mai mare de 1.Motorul electric trece în modul generator, energia electrică generată este returnată în rețea, există un efect de frânare.
Mod combinat
Modurile combinate de frânare sunt utilizate la mașinile electrice, dacă trebuie să opriți rapid și să blocați mecanismul. Pentru a face acest lucru, utilizați o unitate de frânare mecanică în combinație cu frânarea electrică. Combinația poate fi diferită. Acesta poate fi un circuit electric cu opoziție, moduri dinamice și regenerative.
Astfel, am examinat principalele metode și scheme de frânare a motoarelor electrice. Dacă aveți întrebări, întrebați-le în comentariile de sub articol!
Materiale conexe:
Se încarcă ...
