Кондензаторско кочење асинхроних мотора

Кондензаторско кочење електромотора

Кондензаторско кочење асинхроних мотора мале снаге и комбиноване методе кочења са његовом употребом су последњих година у широкој употреби. У погледу брзине кочења, скраћивања пута кочења и побољшања тачности, кондензаторско кочење често даје боље резултате од других метода кочења електромотора.

Кочење кондензатора заснива се на коришћењу феномена самопобуде индукционе машине или, тачније, капацитивног побуђивања асинхроне машине, пошто се реактивна енергија потребна за побуду генераторског режима снабдева кондензаторима повезаним на намотај статора. У овом режиму, машина ради са негативним у односу на ротирајуће магнетно поље створено слободним струјама побуђеним у намотају статора, клизећи, развијајући кочиони момент на вратилу. За разлику од динамичког и ресторативног, не захтева потрошњу узбудљиве енергије из мреже.

Кондензаторска кочна кола за електромоторе

Кондензаторско кочење асинхроних мотора

На слици је приказано коло за укључивање мотора током гашења кондензатора. Кондензатори су укључени паралелно са намотајем статора, обично повезани у трокут.

Када је мотор искључен из мреже струје пражњења кондензатора ја стварам магнетно пољемала угаона брзина ротације. Машина улази у режим регенеративног кочења, брзина ротације се смањује на вредност која одговара брзини ротације побуђеног поља. Током пражњења кондензатора долази до великог кочног момента, који се смањује како се брзина ротације смањује.

На почетку кочења, кинетичка енергија коју акумулира ротор брзо се апсорбује уз кратак пут кочења. Заустављање је оштро, моменти удара достижу 7 Мном. Максимална вредност струје кочења при највећим вредностима капацитета не прелази почетну струју.

Како се капацитет кондензатора повећава, кочиони момент се повећава и кочење се наставља мањом брзином. Истраживања показују да је оптимална вредност капацитета у распону од 4-6 спавања. Заустављање кондензатора се зауставља при брзини од 30 — 40% називне брзине када брзина ротора постане једнака фреквенцији ротације поља статора од слободних струја које настају у статору. У овом случају, више од 3/4 кинетичке енергије ускладиштене у погону се апсорбује у процесу кочења.

За потпуно заустављање мотора према шеми са слике 1, а потребно је имати момент отпора вратила. Описана шема је повољна у поређењу са одсуством склопних уређаја, лакоћом одржавања, поузданошћу и ефикасношћу.

Када су кондензатори чврсто повезани паралелно са мотором, могу се користити само они типови кондензатора који су пројектовани за континуирани рад у колу наизменичне струје.

Ако се искључивање изврши према дијаграму на слици 1 са повезивањем кондензатора након искључивања мотора из мреже, могуће је користити јефтиније и мање металне папирне кондензаторе типа МБГП и МБГО, дизајниране за рад у шемама. константне и пулсирајуће струје, као и суви поларни електролитски кондензатори (ЦЕ, КЕГ и др.).

За брзо и прецизно кочење електромотора, на чије вратило делује обртни момент оптерећења од најмање 25% номиналног обртног момента мотора, препоручује се коришћење кондензаторског кочења са кондензаторима лабаво повезаним у троугаоном колу.

За кочење кондензатора може се користити и поједностављена шема: једнофазно пребацивање кондензатора (слика 1.6). Да би се постигао исти ефекат кочења као код трофазног преклапања кондензатора, потребно је да капацитивност кондензатора у једнофазном колу буде 2,1 пута већа од капацитивности у свакој фази у колу на сл. 1, а. У овом случају, међутим, капацитет у једнофазном колу износи само 70% укупног капацитета кондензатора када су повезани у три фазе.

Губици енергије у мотору при кондензаторском кочењу су најмањи у односу на друге врсте кочења, због чега се препоручују за електромоторне погоне са великим бројем покретања.

Приликом избора опреме, треба имати на уму да контактори у колу статора морају бити оцењени за струју која тече кроз кондензаторе.Да би се превазишао недостатак кондензаторског кочења — заустављање деловања док се мотор потпуно не заустави — користи се у комбинацији са динамичким магнетним кочењем.

Динамичка кондензаторска кочна кола

Кола кондензаторско-динамичког кочења магнетним кочењем.

Два основна ДЦБ кола су приказана на слици 2.

У колу, једносмерна струја се доводи до статора након заустављања кочења кондензатора. Овај ланац се препоручује за прецизно кочење погона. Напајање једносмерном струјом мора бити изведено као функција путање машине. При смањеној брзини, динамички момент кочења је значајан, што обезбеђује брзо коначно заустављање мотора.

Ефикасност овог двостепеног кочења може се видети из следећег примера.

Код динамичког кочења мотора АЛ41-4 (1,7 кВ, 1440 о/мин) са спољним моментом инерције вратила, који износи 22% момента инерције ротора, време кочења је 0,6 с, а кочење растојање је 11 .5 обртаја вратила.

Када се комбинују кондензаторско и динамичко кочење, време и размак кочења се смањују на 0,16 с и 1,6 обртаја осовине (претпоставља се да је капацитет кондензатора 3,9 Слееп).

На дијаграму сл. 2б, режими се преклапају са ДЦ напајањем до краја процеса искључивања кондензатора. Други степен се контролише помоћу ПХ напонског релеја.

Кондензаторско-динамичко кочење према дијаграму на сл. 2.6 омогућава смањење времена и пута кочења за 4 — 5 пута у поређењу са динамичким кочењем са кондензатором према шеми на сл. 1, а.Одступања времена и пута од њихових просечних вредности у секвенцијалном деловању кондензатора и режимима динамичког кочења су 2-3 пута мања него у колу са преклапајућим режимима.