โหมดการเบรกของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส

มอเตอร์เหนี่ยวนำสามารถทำงานในโหมดการเบรกต่อไปนี้: การเบรกแบบปฏิรูป การเบรกแบบตรงกันข้ามและการเบรกแบบไดนามิก

การเบรกแบบใหม่ของมอเตอร์เหนี่ยวนำ

การเบรกแบบใหม่เกิดขึ้นเมื่อความเร็วของโรเตอร์ของมอเตอร์เหนี่ยวนำเกิน พร้อมกัน.

โหมดการเบรกแบบปฏิรูปจะใช้จริงกับมอเตอร์แบบเปลี่ยนขั้วและในการขับเคลื่อนของเครื่องจักรยก (รอก รถขุด ฯลฯ)

เมื่อเปลี่ยนเป็นโหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เนื่องจากสัญญาณการเปลี่ยนแปลงของแรงบิด ส่วนประกอบที่ใช้งานอยู่ของกระแสโรเตอร์จะเปลี่ยนไป แล้ว เครื่องยนต์แบบอะซิงโครนัส ให้พลังงานเชิงรุก (พลังงาน) แก่เครือข่ายและใช้พลังงานปฏิกิริยา (พลังงาน) จากเครือข่ายที่จำเป็นสำหรับการกระตุ้น โหมดนี้เกิดขึ้นเมื่อหยุด (เปลี่ยน) มอเตอร์สองความเร็วจากความเร็วสูงไปต่ำดังแสดงในรูป 1 ก.

ข้าว. 1. การหยุดมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสในวงจรการเปลี่ยนหลัก: a) พร้อมการฟื้นฟูพลังงานในเครือข่าย ข) ฝ่ายค้าน

สมมติว่าในตำแหน่งเริ่มต้นมอเตอร์ทำงานที่ลักษณะ 1 และที่จุด a หมุนด้วยความเร็ว ωset1... เมื่อจำนวนขั้วคู่เพิ่มขึ้น มอเตอร์จะเคลื่อนที่ไปยังลักษณะ 2 ส่วน bs ซึ่งสอดคล้องกับการเบรกด้วยการนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่ ในเครือข่าย

สามารถใช้ระบบกันสะเทือนชนิดเดียวกันได้ ตัวแปลงความถี่ — มอเตอร์เมื่อหยุดมอเตอร์เหนี่ยวนำหรือเมื่อเปลี่ยนจากลักษณะเป็นลักษณะเฉพาะ สำหรับสิ่งนี้ ความถี่ของแรงดันขาออกจะลดลง ดังนั้น ความเร็วซิงโครนัส ωо = 2πf / p

เนื่องจากความเฉื่อยทางกล ความเร็วปัจจุบันของมอเตอร์ ω จะเปลี่ยนช้ากว่าความเร็วซิงโครนัส ωo และจะเกินความเร็วของสนามแม่เหล็กอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นจึงมีโหมดปิดเครื่องพร้อมส่งพลังงานกลับคืนสู่กริด

นอกจากนี้ยังสามารถใช้การเบรกแบบปฏิรูปได้ ไดรฟ์ไฟฟ้าของเครื่องยก เมื่อลดภาระ สำหรับสิ่งนี้ มอเตอร์จะเปิดในทิศทางของการลดภาระ (ลักษณะ 2, รูปที่ 1 ข)

หลังจากสิ้นสุดการปิดระบบจะทำงานที่จุดด้วยความเร็ว -ωset2... ในกรณีนี้กระบวนการลดโหลดจะดำเนินการโดยปล่อยพลังงานในเครือข่าย

การเบรกแบบหมุนกลับเป็นการเบรกแบบประหยัดที่สุด

การหยุดมอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสโดยฝ่ายค้าน

การถ่ายโอนมอเตอร์เหนี่ยวนำไปยังโหมดเบรกตรงข้ามสามารถทำได้สองวิธี หนึ่งในนั้นเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงการสลับของแรงดันไฟฟ้าสองเฟสที่จ่ายให้กับมอเตอร์ไฟฟ้า

สมมติว่ามอเตอร์ทำงานตามคุณลักษณะ 1 (รูปที่ 1 ข) โดยมีเฟสของแรงดันไฟสลับ ABCจากนั้นเมื่อสลับสองเฟส (เช่น B และ C) จะไปที่ลักษณะ 2 ซึ่งส่วน ab ตรงกับจุดหยุดตรงข้าม

ให้ความสนใจกับความจริงที่ว่ากับฝ่ายค้าน สลิปมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส มีตั้งแต่ S = 2 ถึง S = 1

ในเวลาเดียวกัน โรเตอร์จะหมุนสวนทางกับทิศทางการเคลื่อนที่ของสนามและหมุนช้าลงอย่างต่อเนื่อง เมื่อความเร็วลดลงถึงศูนย์ต้องถอดมอเตอร์ออกจากแหล่งจ่ายไฟหลักมิฉะนั้นจะสามารถเข้าสู่โหมดมอเตอร์ได้และโรเตอร์ของมันจะหมุนไปในทิศทางตรงกันข้ามกับทิศทางก่อนหน้า

ในกรณีของการเบรกแบบทวนกระแสกระแสในขดลวดมอเตอร์อาจสูงกว่ากระแสที่กำหนดที่สอดคล้องกัน 7-8 เท่า ตัวประกอบกำลังของมอเตอร์ลดลงอย่างมาก ในกรณีนี้ไม่จำเป็นต้องพูดถึงประสิทธิภาพเนื่องจากทั้งพลังงานกลที่แปลงเป็นไฟฟ้าและพลังงานที่ใช้โดยเครือข่ายจะกระจายไปตามความต้านทานที่ใช้งานของโรเตอร์และในกรณีนี้ไม่มีพลังงานที่เป็นประโยชน์

มอเตอร์กรงกระรอกมีกระแสไฟเกินชั่วขณะ เป็นความจริงที่ (S> 1) เนื่องจากปรากฏการณ์การกระจัดในปัจจุบัน ความต้านทานที่ใช้งานของโรเตอร์เพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ส่งผลให้แรงบิดลดลงและเพิ่มขึ้น

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเบรกของมอเตอร์ด้วยโรเตอร์แบบพัน ความต้านทานเพิ่มเติมจะถูกนำมาใช้ในวงจรของโรเตอร์ ซึ่งทำให้สามารถจำกัดกระแสในขดลวดและเพิ่มแรงบิดได้

อีกวิธีหนึ่งของการเบรกย้อนกลับสามารถใช้กับธรรมชาติของแรงบิดของโหลดซึ่งสร้างขึ้นบนเพลามอเตอร์ของกลไกการยก

สมมติว่าจำเป็นต้องลดภาระโดยให้แน่ใจว่าหยุดโดยใช้มอเตอร์เหนี่ยวนำ เพื่อจุดประสงค์นี้ มอเตอร์โดยรวมตัวต้านทานเพิ่มเติม (ความต้านทาน) ในวงจรโรเตอร์จะถูกถ่ายโอนไปยังลักษณะเทียม (เส้นตรง 3 ในรูปที่ 1)

เนื่องจากขณะนี้น้ำหนักเกิน น.ส แรงบิดเริ่มต้น Mp ของมอเตอร์ และลักษณะการทำงาน โหลดสามารถลดลงในอัตราคงที่ -ωset2… ในโหมดนี้ การหยุดการเลื่อนของมอเตอร์เหนี่ยวนำอาจแปรผันจาก S = 1 ถึง S = 2

การเบรกแบบไดนามิกของมอเตอร์เหนี่ยวนำ

ในการหยุดขดลวดสเตเตอร์แบบไดนามิก มอเตอร์จะถูกตัดการเชื่อมต่อจากแหล่งจ่ายไฟหลัก AC และเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ DC ดังแสดงในรูป 2. ในกรณีนี้ ขดลวดของโรเตอร์อาจลัดวงจรหรือมีตัวต้านทานเพิ่มเติมที่มีความต้านทาน R2d อยู่ในวงจร

ข้าว. 2. รูปแบบการเบรกแบบไดนามิกของมอเตอร์เหนี่ยวนำ (a) และวงจรสำหรับเปิดขดลวดสเตเตอร์ (b)

Ip กระแสคงที่ซึ่งเป็นค่าที่สามารถควบคุมได้โดยตัวต้านทาน 2 ไหลผ่านขดลวดสเตเตอร์และสร้างสนามแม่เหล็กนิ่งที่สัมพันธ์กับสเตเตอร์ เมื่อโรเตอร์หมุน EMF จะถูกเหนี่ยวนำเข้ามาซึ่งความถี่นั้นแปรผันตามความเร็ว ในทางกลับกัน EMF นี้ทำให้กระแสปรากฏในวงปิดของขดลวดโรเตอร์ ซึ่งสร้างฟลักซ์แม่เหล็กที่หยุดนิ่งเมื่อเทียบกับสเตเตอร์

การทำงานร่วมกันของกระแสโรเตอร์กับสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นของมอเตอร์เหนี่ยวนำจะสร้างแรงบิดในการเบรก ซึ่งเป็นผลมาจากการเบรกในกรณีนี้ เครื่องยนต์ทำงานในโหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยไม่ขึ้นกับเครือข่ายไฟฟ้ากระแสสลับ โดยแปลงพลังงานจลน์ของชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ของไดรฟ์ไฟฟ้าและเครื่องทำงานเป็นพลังงานไฟฟ้า ซึ่งกระจายไปในรูปของความร้อนในวงจรโรเตอร์

รูปที่ 2b แสดงรูปแบบทั่วไปในการเปิดขดลวดสเตเตอร์ระหว่างการเบรกแบบไดนามิก ระบบกระตุ้นเครื่องยนต์ในโหมดนี้เป็นแบบอสมมาตร

เพื่อวิเคราะห์การทำงานของมอเตอร์เหนี่ยวนำในโหมดเบรกแบบไดนามิก ระบบกระตุ้นแบบอสมมาตรจะถูกแทนที่ด้วยระบบสมมาตร สำหรับจุดประสงค์นี้ สันนิษฐานว่าสเตเตอร์ไม่ได้จ่ายโดย Ip กระแสตรง แต่มาจากกระแสสลับสามเฟสที่เทียบเท่าซึ่งสร้าง MDF (แรงแม่เหล็ก) เช่นเดียวกับกระแสตรง

ลักษณะทางไฟฟ้าและเครื่องกลจะแสดงในรูปที่ 3.

ข้าว. 3. ลักษณะทางกลไฟฟ้าและทางกลของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส

คุณลักษณะนี้พบได้ในรูปในควอแดรนต์แรก I โดยที่ s = ω / ωo — การลื่นไถลของมอเตอร์เหนี่ยวนำในโหมดเบรกแบบไดนามิก ข้อมูลเชิงกลของเครื่องยนต์พบได้ในเสี้ยวที่สอง II

สามารถรับคุณสมบัติประดิษฐ์ต่าง ๆ ของมอเตอร์เหนี่ยวนำในโหมดเบรกแบบไดนามิกได้โดยการเปลี่ยนความต้านทาน R2d ตัวต้านทานเพิ่มเติม 3 (รูปที่ 2) ในวงจรโรเตอร์หรือ Azp กระแสตรงจ่ายให้กับขดลวดสเตเตอร์

ค่าตัวแปร R2q และ Azn เป็นไปได้ที่จะได้รับรูปร่างที่ต้องการของลักษณะทางกลของมอเตอร์เหนี่ยวนำในโหมดการเบรกแบบไดนามิกและทำให้ความเข้มการเบรกที่สอดคล้องกันของไดรฟ์ไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำ

A. I. Miroshnik, O. A. Lysenko