使用繞線轉子感應電動機作為變頻驅動器的一部分
在升級起重機電驅動時,為降低成本,合理使用現有和在用起重機異步電動機是合理的。大多數國內水龍頭通常配備MT和4MT系列的三相轉子電機。
有趣的是使用帶有鎖相轉子的起重機異步電機作為頻率控制電力驅動的一部分的可能性。目前,LLC «Cranpriborservice» 在運行由變頻器供電時功率高達 55 kW 且相位轉子短路的異步電機方面擁有積極的經驗。
這種技術解決方案是在起重機現代化過程中提出的,起重機以前配備的是基於帶相位轉子的異步電動機的傳統起重機驅動系統。為了降低這種升級的成本,節省了電動機,在某些情況下,鎮流電阻器在檢查計算和更改連接方案後用作制動電阻器。
從能量的角度來看,MT和4MT系列繞線轉子電動機甚至比同系列的鼠籠電動機更可取,因為它們具有更低的轉子繞組有功電阻,因此損耗更低在轉子的銅中處於平衡狀態。
選擇在傳統起重機系統中使用帶變阻器調節的電驅動器運行的繞線轉子電動機,當從變頻器切換到電源時(如果未超過機構的運行模式)始終具有較低的啟動級別 -虧損。
在大多數情況下,起重機升級是為了擴展速度控制範圍,以進行精確的裝配操作或將起重機轉移到地面上。在這種情況下,起重機的操作模式通常低於其製造過程中確定的操作模式。通過矢量控制,穩態損耗也減少了,因為電力驅動的功耗在部分負載下得到了優化。
有觀點認為電壓脈沖在 脈衝寬度調製應用於電機繞組會導致絕緣加速老化。在這種情況下,建議使用“作為變頻驅動器的一部分運行的特殊電動機”。確實,此類電動機的絕緣等級與 MT 和 4MT 系列家用電動機的絕緣等級沒有區別。帶短路環的相轉子電動機作為變頻驅動器的一部分運行了十多年,這表明它們具有很高的可靠性。
帶相位轉子的電機設計的一個特點是存在滑環和電刷。因此,由於電刷磨損或電刷架損壞而導致此類抽頭的轉子相位之一開路的可能性似乎很大。
為了在轉子缺相的情況下確定電力驅動的可操作性,在 Cranpriborservice LLC 展台進行了一項實驗,該試驗使用帶有 Altivar 71 型變頻器和 55 kW 電機的提昇機構的電力驅動。電動機的控制規律是矢量。在“從重物”提升額定負載之前,斷開 55 kW 電動機轉子的短路相位之一。
然後以 25 赫茲的頻率在上坡方向打開電驅動器。同時,電動驅動裝置在上升方向加速,但速度波動明顯。
在圖。圖 1 顯示了轉子短路和轉子中的一相斷開時電驅動速度的實驗波形圖。
米。 1、電驅動提升額定負載時轉速實驗波形圖 0-3P:1-轉子環短路; 2.轉子一相斷線。
從波形圖中可以看出,在轉子斷相的情況下,電驅動器在上升方向的加速持續時間比完全縮短的環長約 1.5 倍。然而,從防止墜落載荷的角度來看,這種制度是可以接受的。
還應注意的是,換流器在缺相期間測得的定子電流與對稱模式下的電流沒有區別,儘管理論上它的值應該更高。電動機的熱保護基於 I2t 的計算,因此不會在該模式下運行。
因此,維修人員可能不會注意到轉子缺相,並且電機可能會因過熱而損壞。作為針對這種模式的保護措施,可以建議在定子或轉子電路中加入熱繼電器,但該解決方案需要實驗驗證。