在自勵磁能耗制動模式下運行的異步電動機的選擇
帶繞線轉子的異步電動機具有最簡單的控制方案——轉子電路中包含的電阻具有極低的控制性能。因此,在市場上出現變頻器之前,開發了各種方案以在降壓模式下獲得降低的速度。
實際上,沒有那麼多。在國外,使用附加電機——與主機安裝在同一軸上的渦流制動器——變得普遍。該方案允許您在降低負載時獲得足夠剛性的機械特性,但這種電驅動具有極低的能量特性(制動能量在渦流制動器中釋放)。此外,渦流制動器的成本較高,機械部分的佈局也大大復雜化。
因此,為了在 20 世紀 70 年代末期的 Dynamo 工廠獲得基於帶相位轉子的異步電動機的起重機構的著陸速度,由 E.M. Pevzner 引入了自激動態制動。
這種電驅動器廣泛用於國內起重機(TSD、TSDI、KSDB 型面板用於橋式、門式和門式起重機,塔式起重機控制面板 KB-309、KB-403、KB-404、KB-405、KB- 406、KB-408、KB-415、KB-415-07、KB-473、KBM-401P。)。因此,我們談論的是數以萬計的起重機在運行。
米。 1. 通過自勵磁將異步電機納入動態制動模式的方案
自激能耗制動原理如下:
轉子電路包括 三相整流器 UZ(圖 1)。電動機通過接觸器 KM1 與網絡斷開。整流後的電壓通過接觸器KM2連接到定子繞組。接觸器觸點 KM3 閉合。當鬆開制動器(圖中未顯示)時,電機軸在落錘的作用下開始轉動。
在轉子繞組中感應出電動勢,在其影響下,電流開始在轉子-定子電路中流動。電機產生製動力矩,負載以恆定速度下降。轉速值由轉子電路的電阻值決定。阻力越大,下降速度越快。為了提高速度,接觸器 KM3 被關閉。
在自激能耗制動模式下,電驅動器消耗來自網絡的電力,僅用於為製動液壓推動器和繼電器接觸器設備供電。舉個例子,圖圖 7 顯示了帶有 TSD 面板的電驅動器的機械特性。
米。 2.帶TSD面板的升降機構電驅動的機械特性
動態制動特性被指定為 1C、2C、3C。可見特性具有足夠的硬度。速度調節在 1:8 的範圍內進行,這在大多數情況下足以滿足大眾水龍頭的需要。
電動機自激的條件是:
式中x'2——轉子繞組的電感電阻,Ohm; хо——勵磁迴路的感性電阻。嗡
其中 ks——方案係數
kd——轉子電流對定子電流的折減係數; kcx——校正電路係數,對於三相橋式電路,kx = 0.85; kt為電機從定子到轉子的變換係數
係數 kd 取決於定子繞組的連接方案,在 380 V 的電源電壓下,定子繞組連接到家用水龍頭電機中的星形。
係數 kt 取決於變換係數,即定子電壓與轉子電壓之比,取決於電機類型。例如MT、4MT系列的幾款電機,將其數值及相關參數列表。 1.
表格1。
電機型號功率,kWt 轉子電壓,V kt x x '2 xho √(1 + 2x '2/ho) MTN412-6 30 255 1.5 1.3 0.173 3.74 1.04 4MTN225L6 55 290 1.31 1.31 0.197 3.73 1.05 MTN512-6 5 5 340 1.11 0.98 0.197 3.8 1.05 4MTN280L10 75 308 1.23 1.06 0.146 2.33 1.06 4MTN280M6 110 420 0. 9 0.7 0.083 2.98 1.02
條件 кс ≥ √(1 + 2х '2/хо) 用於 MTN412-6、4MTN225L6 型發動機,可稱為“激發”。這種電動機無需做出額外的電路決定即可進入自激模式。然而,在設計用於與此類電機一起工作的低壓成套設備(低壓開關設備或控制面板)中,提供了一個小的初始勵磁以實現可靠運行。
初始激勵是通過傳遞一個常數進行的,即所謂的來自半波整流器的小“電源電流”值(通常不超過電機額定電流的 10%)。對於勵磁電機,無論如何,這足以可靠地過渡到自勵動態制動模式。
不滿足 кс ≥ √(1 + 2х '2/хо) 條件的電機 MTN512-6、4MTN280M6 為“未勵磁”。這並不意味著此類電機不能在具有自勵磁的能耗制動模式下運行,但它們所需的附加電流值達到定子額定電流的 50%。這需要為非勵磁電動機使用特殊的 NKU(控制面板)。 ……
具有 кс = √(1 + 2х '2/хо) 的 4MTN280L10 型電動機處於自勵磁極限,參數的任何隨機變化都可能違反自勵磁條件。因此,這種電機也可以歸類為不可勵磁電機。
影響電動機自激能力的主要參數是轉子的額定電壓E2nom。在沒有大電源電流的情況下不會發生自激的 E2nom 的臨界值應取為 300 V。
Dynamo 工廠和 Sibelektromotor PO 在 1980 年代初期開發一系列 4MT 起重機電動機時就考慮到了自勵磁能耗制動模式的這一特點。
特別是,與之前的 MT 系列相比,某些電動機的 E2nom 值已降低,以使電動機可激磁。
例如,廣泛應用於塔式起重機電驅動的4MTN225L6電動機,E2nom較之前的MTN512-6系列電動機從340V降低到290V,使電動機自激。後來,OJSC“Sibelectromotor”開始生產具有相同參數的電動機 4MTM225L6。
隨著時間的推移,其他製造商開始生產具有類似用途的電動機。
Rzhevsky Crane Construction Plant 生產 MKAF225L6 電動機,Siberian Electrotechnical Company 生產 4MTM225L6 PND 電動機。儘管外觀與樣機不同,這與各廠家的技術能力有關,但這些電動機的電氣參數和安裝尺寸都是相同的,完全可以互換。
發動機名稱的差異使用戶可以根據自己的喜好、價格、交貨時間等,明智地選擇一個或另一個製造商。同時,絕對確保將一個水龍頭製造商的電動機更換為另一製造商的電動機不會導致水龍頭髮生故障或發生事故。
然而,近十年來,國內市場上出現了各種廠商的電動機,其品牌完全複製了JSC“Sibelectromotor”生產的“原裝”電動機的品牌。可以假設電動機的起源與我國的東部大鄰國有關。它們的價格略低於傳統廠家,所以企業供貨商對它們的興趣是可以理解的。
因此,通過訂購電動機安裝在製造的起重機上或用正常工作的電動機更換起重機上損壞的電動機,您可以獲得未知製造商的電動機,其 E2nom 不同於原型電動機。
這種情況有點讓人想起 90 年代初,當時幾個同名流行樂隊同時在全國巡迴演出。
讓我們再次回顧一下,E2nom / I2nom 比值是繞線轉子電機最重要的參數,它影響啟動電阻器、繼電器接觸器設備的選擇,並且如上所述,在電機自勵磁的條件下電動馬達。
然而,克隆發動機的銘牌上通常根本沒有轉子數據。這是一個例子:
米。 3.旋翼起重機異步電動機銘牌
順便說一句,這台電動機的“正確”值 E2nom,只是現在必鬚根據經驗確定。
在其他製造商的 4MTM225L6 電動機目錄中,標明了 E2nom = 340 V 的值,即興奮的馬達變成了不興奮的馬達。使用這種電動機作為具有自激動態制動的電驅動器的一部分的結果是負載下降和電動機分離以及轉子和定子繞組的機械破壞。
作者最近在俄羅斯最古老的機械製造企業之一看到的正是這張照片,那裡交付了一台帶有 E2n = 340 V 的 4MTM225L6 型克隆電動機的新型橋式起重機。只是運氣好,人們沒有遭受。此外,起重機的主人在躲避後恢復了發動機三(!)次。
另一家克隆電動機製造商顯然多次發生類似事故,現在生產同一品牌(!)下的兩個電動機。一個 E2nom = 340 V,另一個 E2nom = 264 V 在目錄中給出並附註:“用於 KB 型絲錐”,即塔式起重機。
這樣的電機確實在塔吊上用得最多,但在橋式起重機上也有安裝。所以你可以聽到供應商和客戶之間的對話:“你需要一台電機用於什麼起重機?對於地板。然後取這個 (E2nom = 340 V)。 » 在電動葫蘆的驅動器中,有一個帶有自激動態制動的控制面板。結果如上所述。
同時,沒有人說這些電動機有缺陷或不可靠,不能用在起重機上。市場上的選擇越多越好。正如他們所說,有更多好的和不同的引擎。只是他們的品牌誤導了消費者,這可能會帶來危險的後果。
要使用轉子參數不同於原型的電動機,您必須:
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在轉子電路開路、定子繞組並網時測量E2nom;
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根據 E2nom 測量值,計算、選擇和訂購鎮流電阻器;
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從目錄中選擇用於無勵磁電動機的控制面板並進行訂購。
或者,您可以在訂購以其價格吸引的發動機之前簡單地詢問 E2nom 的價值,並在合同中明確同意這一點。但是,這並不排除在訂購電機的輸入控制期間測量 E2nom。
綜上所述,我們可以得出以下結論:
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在基於相轉子電動機的家用水龍頭電驅動中,廣泛採用自勵磁制動。數以萬計的此類電力驅動裝置正在運行。它們仍在發行中。
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要在自激動態制動模式下運行,電動機必須具有特定的 E2nom / I2nom 比。
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帶繞線轉子的電動機自勵磁的主要條件是 E2nom ≤ 300 V 的值。
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將 E2nom > 300 V 的電動機與專為勵磁電動機設計的控制面板一起使用會導致負載下降並損壞電動機。