Схеми гальмування асинхронних двигунів

Після відключення від мережі електродвигун продовжує рух за інерцією. При цьому кінетична енергія витрачається на подолання всіх видів опору руху. Тому швидкість електродвигуна через проміжок часу, протягом якого буде витрачена вся кінетична енергія, стає рівною нулю.

Така зупинка електродвигуна при русі по інерції іменується вільним вибігом. Багато електродвигуни, що працюють в тривалому режимі або зі значними навантаженнями, зупиняють методом вільного вибігу.

У тих же випадках, коли тривалість вільного вибігу значна і впливає на продуктивність електродвигуна (робота з частими запусками), для скорочення часу зупинки використовують штучний спосіб перетворення кінетичної енергії, запасеної в пересувається системі, іменований гальмуванням.

Всі методи гальмування електродвигунів можна поділити на два основних види: механічне та електронне.

При механічному гальмуванні кінетична енергія перетворюється в теплову, за рахунок якої відбувається нагрів тертьових і прилеглих до них частин механічного гальма.

При електронному гальмуванні кінетична енергія перетворюється в електронну і залежно від методу гальмування двигуна або віддається в мережу, або перетвориться в теплову енергію, що йде на нагрів обмоток мотора і реостатів.

Більш досконалими вважають такі схеми гальмування, при яких механічні напруги в елементах електродвигуна малозначні

Схеми динамічного гальмування асинхронних двигунів

Для управління моментом при динамічному гальмуванні асинхронним двигуном з фазним ротором за програмою із завданням часу вживаються вузли схем, наведені на рис. 1, з яких схема рис. 1, а застосовується при наявності мережі постійного струму, а схема рис. 1, б - при відсутності її.

Як гальмівних резисторів в роторі вживаються пускові резистори R1, включення яких в режимі динамічного гальмування робиться відключенням контакторів прискорення, показаних в розглянутих вузлах схем умовно у вигляді 1-го контактора КМ3, команда на відключення якого подається блокувальним контактом лінійного контактора КМ1.

Мал. 1 Схеми управління динамічним гальмуванням асинхронних двигунів з фазним ротором із завданням часу при наявності і відсутності мережі незмінного струму

Еквівалентну значення незмінного струму в обмотці статора при гальмуванні забезпечується в схемі рис. 1, а додатковим резистором R2, а в схемі рис. 1. б підходящим вибором коефіцієнта трансформації трансформатора Т.

Контактор гальмування КМ2 може бути обраний як на незмінному, так і на змінному струмі залежно від необхідного числа включень в годину і використання пускової апаратури.

Наведені на рис. 1 схеми управління можуть вживатися для управління режимом динамічного гальмування асинхронного мотора з короткозамкненим ротором. Для цього зазвичай вживається схема з трансформатором і випрямлячем, наведена на рис. 1, б.

Схеми гальмування противовключением асинхронних двигунів

При управлінні моментом при гальмуванні противовключением асинхронного мотора з короткозамкненим ротором з контролем швидкості застосовується вузол схеми, наведений на рис. 2.

В якості реле противовключения вживається реле контролю швидкості SR, укрепляемое на движку. Реле налаштовується на напругу відпадіння, відповідне швидкості, близькій до нуля і рівний (0,1 - 0,2) ωуст.

Схема вживається для зупинки мотора з гальмуванням противовключением в реверсивної (рис. 2, а) в в нереверсивний (рис. 2, б) схемах. Команда SR вживається для відключення контакторів КМ2 або КМЗ і КМ4, що відключають обмотку статора від напруги мережі при швидкості мотора, близькою до нуля. При реверсуванні мотора команди SR не вживаються.

Мал. 2 Вузли схеми управління гальмування противовключением асинхронного мотора з коооткозамкнутим ротором з контролем швидкості при зупинці в реверсивної і нереверсивний схемах

Вузол керування асинхронним двигуном з фазним ротором в режимі гальмування протівовключеііем з одним ступенем, що складається з R1 і R2, наведено на рис. 3. Керуючий реле противовключения KV, в якості якого застосовується, наприклад, реле напруги постійного струму типу РЕВ301, що підключений до двох фаз ротора через випрямляч V. Реле налаштовується на напругу відпадання.

Нерідко для опції реле KV вживається додатковий резистор R3. Схема в головному використовується під час реверсування АД зі схемою управління, наведеної на рис. 3, а, але може вживатися і при зупинці в нереверсивний схемою управління, наведеної на рис. 3, б.

При пуску двигуна реле противовключения КV НЕ вклгочатся і ступінь противовключения резистора ротора R1 виводиться відразу після подачі керуючої команди на запуск.

Реле KV відключає контактори КМ4 і КМ5 і тим вводить повний опір Rl + R2 ротор двигуна.

В кінці процесу гальмування при швидкості асинхронного мотора, близькою до нуля і складовою приблизно 10 - 20% усталеною вихідної швидкості ωпер = (0,1 - 0,2) ωуст, реле KV відключається, забезпечуючи команду на відключення ступені противовключения R1 за допомогою контактора КМ4 і на реверсування електродвигуна в реверсивної схемою або команду на зупинку електродвигуна в нереверсивний схемою.

У наведених схемах в якості керуючого пристрою може застосовуватися командоконтролер і інші апарати.

Схеми механічного гальмування асинхронних двигунів

При зупинці асинхронних двигунів, також для утримання механізму пересування або підйому, наприклад в кранових промислових установках, в нерухомому стані при відключеному двигуні застосовується механічне гальмування. Воно забезпечується електричними колодковими або іншими гальмами з трифазним електромагнітом змінного струму, який при включенні розгальмовує гальмо. Електромагніт гальма YB включається і відключається разом з движком (рис 4, а).

Напруга на електромагніт гальма YB може подаватися контактором гальмування КМ2, якщо необхідно відключати гальмо не відразу з двигуном, а з якоюсь затримкою за часом, наприклад після закінчення електронного гальмування (рис. 4, б)

Витримку часу забезпечує реле часу КТ, яка отримує команду на початок відліку часу, зазвичай при виключенні лінійного контактора КМ1 (рис. 4, в).

Мал. 4. Вузли схем, які здійснюють механічне гальмування асинхронних двигунів

В асинхронних електроприводах використовуються також електричні гальма незмінного струму при управлінні електродвигуном від мережі постійного струму.

Схеми конденсаторного гальмування асинхронних двигунів

Для гальмування АД з короткозамкненим ротором застосовується також конденсаторне гальмування з самозбудженням. Воно забезпечується конденсаторами C1 - С3, приєднаними до обмотці статора. Включаються конденсатори за схемою зірки (рис. 5, а) або трикутника (рис. 5, б).

Мал. 5. Вузли схем, які здійснюють конденсаторне гальмування асинхронних двигунів

Школа для електрика