การเบรกตัวเก็บประจุของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส

การเบรกตัวเก็บประจุของมอเตอร์ไฟฟ้า

การเบรกแบบคาปาซิเตอร์ของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสกำลังต่ำและวิธีการเบรกแบบผสมผสานกับการใช้งานนั้นมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ในแง่ของความเร็วในการเบรก ระยะเบรกสั้นลง และปรับปรุงความแม่นยำ การเบรกด้วยตัวเก็บประจุมักจะให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่าวิธีอื่นในการเบรกมอเตอร์ไฟฟ้า

การเบรกของตัวเก็บประจุนั้นขึ้นอยู่กับการใช้ปรากฏการณ์การกระตุ้นตัวเองของเครื่องเหนี่ยวนำหรือการกระตุ้นแบบ capacitive ของเครื่องเหนี่ยวนำอย่างถูกต้องเนื่องจากพลังงานปฏิกิริยาที่จำเป็นในการกระตุ้นโหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้านั้นมาจากตัวเก็บประจุที่เชื่อมต่อกับขดลวดสเตเตอร์ ในโหมดนี้ เครื่องจะทำงานโดยมีค่าสัมพัทธ์เป็นลบกับสนามแม่เหล็กหมุนที่สร้างขึ้นโดยกระแสอิสระที่กระตุ้นในขดลวดของสเตเตอร์ การเลื่อน การพัฒนาแรงบิดในการเบรกบนเพลา ซึ่งแตกต่างจากไดนามิกและการฟื้นฟู มันไม่ต้องการการใช้พลังงานที่น่าตื่นเต้นจากเครือข่าย

วงจรเบรกคาปาซิเตอร์สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า

การเบรกตัวเก็บประจุของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส

รูปแสดงวงจรเปิดมอเตอร์ขณะปิดคาปาซิเตอร์ ตัวเก็บประจุรวมอยู่ในขนานกับขดลวดสเตเตอร์ซึ่งมักจะเชื่อมต่อในรูปแบบเดลต้า

เมื่อดับเครื่องยนต์จากแหล่งจ่ายไฟหลัก กระแสปล่อยตัวเก็บประจุ ฉันสร้าง สนามแม่เหล็กการหมุนด้วยความเร็วเชิงมุมต่ำ เครื่องจะเข้าสู่โหมดการเบรกแบบปฏิรูปใหม่ ความเร็วในการหมุนจะลดลงเป็นค่าที่สอดคล้องกับความเร็วการหมุนของสนามที่ตื่นเต้น ในระหว่างการคายประจุของตัวเก็บประจุจะเกิดแรงบิดในการเบรกขนาดใหญ่ซึ่งจะลดลงเมื่อความเร็วในการหมุนลดลง

เมื่อเริ่มเบรก พลังงานจลน์ที่โรเตอร์เก็บไว้จะถูกดูดซับอย่างรวดเร็วด้วยระยะเบรกที่สั้น การหยุดรถนั้นเฉียบคม ช่วงเวลาการกระแทกสูงถึง 7 Mnom ค่าสูงสุดของกระแสเบรกที่ค่าสูงสุดของความจุไม่เกินกระแสเริ่มต้น

เมื่อความจุของคาปาซิเตอร์เพิ่มขึ้น แรงบิดในการเบรกก็จะเพิ่มขึ้นและการเบรกจะดำเนินต่อไปจนถึงความเร็วที่ต่ำลง การศึกษาแสดงให้เห็นว่าค่าความจุที่เหมาะสมอยู่ในช่วง 4-6 สลีป ตัวหยุดตัวเก็บประจุจะหยุดที่ความเร็ว 30 — 40% ของความเร็วที่กำหนดเมื่อความเร็วของโรเตอร์เท่ากับความถี่ของการหมุนของสนามสเตเตอร์จากกระแสอิสระที่เกิดขึ้นในสเตเตอร์ ในกรณีนี้ พลังงานจลน์มากกว่า 3/4 ของไดรฟ์ที่เก็บไว้จะถูกดูดซับในกระบวนการเบรก

สำหรับการหยุดมอเตอร์โดยสมบูรณ์ตามรูปแบบของรูปที่ 1, a จำเป็นต้องมีแรงต้านของเพลาสักครู่ รูปแบบที่อธิบายเปรียบเทียบได้ดีกับการไม่มีอุปกรณ์สวิตชิ่ง ความสะดวกในการบำรุงรักษา ความน่าเชื่อถือ และประสิทธิภาพ

เมื่อต่อคาปาซิเตอร์อย่างแน่นหนาขนานกับมอเตอร์ อาจใช้เฉพาะคาปาซิเตอร์ประเภทที่ออกแบบมาเพื่อการทำงานต่อเนื่องในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับเท่านั้น

หากการปิดดำเนินการตามแผนภาพในรูปที่ 1 ด้วยการเชื่อมต่อตัวเก็บประจุหลังจากถอดมอเตอร์ออกจากเครือข่ายแล้วคุณสามารถใช้ตัวเก็บประจุกระดาษโลหะราคาถูกและขนาดเล็กประเภท MBGP และ MBGO ซึ่งออกแบบมาสำหรับการทำงานในแบบแผน ของกระแสคงที่และกระแสเป็นจังหวะ เช่นเดียวกับตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าแบบขั้วแห้ง (CE, KEG เป็นต้น)

ขอแนะนำให้ใช้การเบรกตัวเก็บประจุด้วยตัวเก็บประจุที่เชื่อมต่ออย่างหลวม ๆ ตามวงจรเดลต้าสำหรับการเบรกไดรฟ์ไฟฟ้าที่รวดเร็วและแม่นยำบนเพลาซึ่งมีแรงบิดโหลดอย่างน้อย 25% ของแรงบิดพิกัดของมอเตอร์

นอกจากนี้ยังสามารถใช้รูปแบบที่เรียบง่ายสำหรับการเบรกตัวเก็บประจุ: การสลับตัวเก็บประจุแบบเฟสเดียว (รูปที่ 1.6) เพื่อให้ได้ผลเบรกแบบเดียวกับการสลับตัวเก็บประจุแบบสามเฟส ความจุของตัวเก็บประจุในวงจรเฟสเดียวจึงมีความจำเป็นที่มากกว่าความจุในแต่ละเฟสในวงจรของรูปที่ 2.1 เท่า 1, ก. อย่างไรก็ตาม ในกรณีนี้ ความจุในวงจรเฟสเดียวมีเพียง 70% ของความจุทั้งหมดของตัวเก็บประจุเมื่อเชื่อมต่อในสามเฟส

การสูญเสียพลังงานในมอเตอร์ระหว่างการเบรกด้วยตัวเก็บประจุจะน้อยที่สุดเมื่อเทียบกับการเบรกประเภทอื่น ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงแนะนำให้ใช้กับไดรฟ์ไฟฟ้าที่มีการสตาร์ทจำนวนมาก

เมื่อเลือกอุปกรณ์ควรระลึกไว้เสมอว่าคอนแทคเตอร์ในวงจรสเตเตอร์ต้องได้รับการจัดอันดับสำหรับกระแสที่ไหลผ่านตัวเก็บประจุเพื่อเอาชนะข้อเสียของการเบรกด้วยคาปาซิเตอร์ - การหยุดการทำงานจนกว่ามอเตอร์จะหยุดสนิท - จึงใช้ร่วมกับการเบรกแม่เหล็กแบบไดนามิก

วงจรเบรกตัวเก็บประจุแบบไดนามิก

วงจรของคาปาซิเตอร์ - เบรกไดนามิกโดยการเบรกแม่เหล็ก

วงจร DCB พื้นฐานสองวงจรแสดงในรูปที่ 2

ในวงจรไฟฟ้ากระแสตรงจะถูกส่งไปยังสเตเตอร์หลังจากหยุดการเบรกของตัวเก็บประจุ ขอแนะนำให้ใช้โซ่นี้เพื่อการเบรกที่แม่นยำของไดรฟ์ แหล่งจ่ายไฟ DC จะต้องทำงานตามเส้นทางของเครื่องจักร ที่ความเร็วลดลง แรงบิดในการเบรกแบบไดนามิกจะมีความสำคัญ ซึ่งช่วยให้เครื่องยนต์หยุดสุดท้ายได้อย่างรวดเร็ว

ประสิทธิภาพของการเบรกแบบสองขั้นตอนนี้สามารถดูได้จากตัวอย่างต่อไปนี้

ในการเบรกแบบไดนามิกของเครื่องยนต์ AL41-4 (1.7 กิโลวัตต์, 1,440 รอบต่อนาที) ด้วยโมเมนต์ความเฉื่อยภายนอกของเพลาซึ่งเป็น 22% ของโมเมนต์ความเฉื่อยของโรเตอร์ เวลาเบรกคือ 0.6 วินาที และการเบรก ระยะทางคือ 11 .5 รอบของเพลา

เมื่อการเบรกด้วยตัวเก็บประจุและการเบรกแบบไดนามิกรวมกัน เวลาและระยะทางในการเบรกจะลดลงเหลือ 0.16 วินาที และ 1.6 รอบเพลา (ค่าความจุของตัวเก็บประจุจะเท่ากับ 3.9 สลีป)

ในแผนภาพของมะเดื่อ 2b โหมดทับซ้อนกับแหล่งจ่ายไฟ DC จนกว่าจะสิ้นสุดกระบวนการปิดตัวเก็บประจุ ขั้นตอนที่สองถูกควบคุมโดยรีเลย์แรงดันไฟฟ้า PH

Capacitor-dynamic brake ตามแผนภาพในรูปที่ 2.6 ช่วยลดเวลาและระยะเบรกได้ 4-5 เท่าเมื่อเทียบกับการเบรกแบบไดนามิกด้วยตัวเก็บประจุตามรูปแบบในรูปที่ 1, ก.การเบี่ยงเบนของเวลาและเส้นทางจากค่าเฉลี่ยในการดำเนินการตามลำดับของตัวเก็บประจุและโหมดการเบรกแบบไดนามิกนั้นน้อยกว่าในวงจรที่มีโหมดทับซ้อนกัน 2-3 เท่า