Izbira asinhronega elektromotorja za delovanje v načinu dinamičnega zaviranja s samovzbujanjem

Asinhronski elektromotor z navitim rotorjem z najpreprostejšo krmilno shemo - vključitev upora v rotorsko vezje ima izjemno nizke krmilne lastnosti. Zato so bile pred razpoložljivostjo frekvenčnih pretvornikov na trgu razvite različne sheme za doseganje zmanjšane hitrosti v načinu znižanja.

Pravzaprav jih ni tako veliko. V tujini se je razširila uporaba dodatnega električnega stroja - vrtinčne zavore, nameščene na isti gredi kot glavni motor. Shema vam omogoča, da dobite dovolj toge mehanske lastnosti pri spuščanju tovora, vendar ima tak električni pogon izjemno nizke energijske lastnosti (zavorna energija se sprosti v vrtinčni zavori). Poleg tega ima vrtinčna zavora precej visoke stroške in močno oteži postavitev mehanskega dela.

Zato je za pridobitev pristajalne hitrosti v dvižnih mehanizmih na osnovi asinhronskega motorja s faznim rotorjem v tovarni Dynamo v poznih sedemdesetih letih prejšnjega stoletja oblikovalska skupina pod vodstvom E.M. Pevzner je uvedel dinamično zaviranje s samim vzbujanjem.

Takšen električni pogon se pogosto uporablja v domačih žerjavih (plošče tipa TSD, TSDI, KSDB za mostne, portalne in portalne žerjave, nadzorne plošče za stolpne žerjave KB-309, KB-403, KB-404, KB-405, KB - 406, KB-408, KB-415, KB-415-07, KB-473, KBM-401P.). Tako govorimo o več deset tisoč žerjavih v obratovanju.

riž. 1. Shema vključitve asinhronega motorja v način dinamičnega zaviranja s samovzbujanjem

Načelo dinamičnega zaviranja s samovzbujanjem je naslednje:

Rotorsko vezje vključuje trifazni usmernik UZ (slika 1). Elektromotor je izključen iz omrežja preko kontaktorja KM1. Usmerjena napetost je povezana z navitjem statorja preko kontaktorja KM2. Kontakti kontaktorja KM3 so zaprti. Ko se zavora sprosti (ni prikazano na diagramu), se gred motorja začne vrteti pod delovanjem padajoče teže.

V navitju rotorja se inducira EMF, pod vplivom katerega začne tok teči v tokokrogu rotor-stator. Motor razvije zavorni moment, breme se spušča s konstantno hitrostjo. Vrednost hitrosti je določena z vrednostjo upora kroga rotorja. Večji kot je upor, hitrejši je spust. Za povečanje hitrosti se kontaktor KM3 izklopi.

V načinu dinamičnega zaviranja s samovzbujanjem električni pogon porablja moč iz omrežja samo za napajanje zavorne hidravlične potiskalne in relejno-kontaktorske opreme. Na primer, sl. 7 prikazuje mehanske lastnosti električnega pogona s ploščo TSD.

riž. 2. Mehanske značilnosti električnega pogona dvižnega mehanizma s ploščo TSD

Dinamične zavorne lastnosti so označene kot 1C, 2C, 3C. Vidi se, da imajo lastnosti zadostno trdoto. Nastavitev hitrosti se izvaja v območju 1: 8, kar v večini primerov zadostuje za masovne pipe.

Pogoj za samovzbujanje elektromotorja je:

Kjer x '2- induktivni upor navitja rotorja, Ohm; хо- induktivni upor magnetnega vezja. Om

Kjer je ks koeficient sheme

kd - koeficient zmanjšanja toka rotorja na tok statorja; kcx — koeficient korekcijskega vezja, za trifazno mostično vezje kx = 0,85; kt je koeficient transformacije motorja od statorja do rotorja

Koeficient kd je odvisen od sheme povezovanja statorskih navitij, ki so v motorjih gospodinjskih pip pri omrežni napetosti 380 V priključeni na zvezdo.

Koeficient kt je odvisen od koeficienta transformacije, tj. razmerja med napetostjo statorja in napetostjo rotorja, ki je odvisno od tipa motorja. Na primer, za več elektromotorjev serije MT in 4MT so vrednosti in povezani parametri prikazani v tabeli. 1.

Tabela 1.

Moč tipa elektromotorja, kWt Napetost rotorja, 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 55 340 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

Pogoj ks ≥ √(1 + 2х '2/хо) se izvaja za motorje tipa MTN412-6, 4MTN225L6, ki jih lahko imenujemo "vzbujeni". Takšni elektromotorji preidejo v način samovzbujanja brez dodatnih odločitev o vezju. Vendar pa je v nizkonapetostnih kompletnih napravah (nizkonapetostne stikalne naprave ali nadzorne plošče), zasnovanih za delo s takšnimi motorji, za zanesljivo delovanje zagotovljeno majhno začetno vzbujanje.

Začetno vzbujanje se izvede s prehodom konstante, tako imenovane Majhna vrednost "napajalnega toka" (običajno ne več kot 10% nazivnega toka motorja) iz polvalovnega usmernika. Pri vzbujenih motorjih to v vsakem primeru zadošča za zanesljiv prehod v samovzbujeni način dinamičnega zaviranja.

Elektromotorji MTN512-6, 4MTN280M6, za katere pogoj ks ≥ √(1 + 2х '2/хо) ni izpolnjen, so "nevzbujeni". To ne pomeni, da takšni motorji ne morejo delovati v načinu dinamičnega zaviranja s samovzbujanjem, vendar vrednost dodatnega toka, ki je zanje potrebna, doseže 50% nazivnega toka statorja.To zahteva uporabo posebnih NKU (kontrolnih plošč) za nevzbujene elektromotorje. …

Elektromotor tipa 4MTN280L10 s ks = √(1 + 2х '2/хо) je na meji samovzbujanja in vsaka naključna sprememba parametrov lahko poruši pogoj samovzbujanja. Zato lahko takšen motor uvrstimo tudi med nevzdražljive.

Glavni parametri, ki vplivajo na sposobnost elektromotorja za samovzbujanje, so nazivna napetost rotorja E2nom. Kritično vrednost E2nom, pri kateri ne pride do samovzbujanja brez velikega napajalnega toka, je treba vzeti 300 V.

To značilnost načina dinamičnega zaviranja s samovzbujanjem sta tovarna Dynamo in Sibelektromotor PO upoštevala pri razvoju serije žerjavnih elektromotorjev 4MT v zgodnjih osemdesetih letih.

Zlasti vrednost E2nom za nekatere elektromotorje je bila zmanjšana v primerjavi s prejšnjo serijo MT, da bi bili motorji razburljivi.

Na primer, za električni motor 4MTN225L6, ki se pogosto uporablja v električnem pogonu stolpnih žerjavov, je bil E2nom zmanjšan v primerjavi s prejšnjim motorjem serije MTN512-6 s 340 na 290 V, zaradi česar se je motor sam vzbujal. Kasneje je OJSC "Sibelectromotor" začel proizvodnjo elektromotorja 4MTM225L6 z enakimi parametri.

Sčasoma so elektromotorje s podobnim namenom začeli izdelovati tudi drugi proizvajalci.

Rzhevsky Crane Construction Plant proizvaja elektromotor MKAF225L6, Siberian Electrotechnical Company proizvaja elektromotor 4MTM225L6 PND.Kljub drugačnemu videzu od prototipa, ki je povezan s tehnološkimi zmožnostmi vsakega od proizvajalcev, imajo vsi ti elektromotorji enake električne parametre in vgradne dimenzije ter so popolnoma zamenljivi.

Razlika v imenih motorjev omogoča uporabniku, da se informirano odloči za enega ali drugega proizvajalca, ki ga vodijo njegove lastne želje, cena, rok dobave itd. In hkrati bodite popolnoma prepričani, da zamenjava elektromotorja enega proizvajalca pipe z elektromotorjem drugega proizvajalca ne bo povzročila okvare pipe ali nesreče.

Vendar pa so se v zadnjem desetletju na domačem trgu pojavili elektromotorji različnih proizvajalcev, katerih blagovna znamka natančno posnema znamko "originalnega" elektromotorja JSC "Sibelectromotor". Domnevamo lahko, da je izvor elektromotorjev povezan z veliko vzhodno sosedo naše države. Njihova cena je nekoliko nižja od cene tradicionalnih proizvajalcev, zato je zanimanje zanje s strani dobav podjetij razumljivo.

Tako lahko z naročilom elektromotorja za vgradnjo na proizveden žerjav ali zamenjavo poškodovanega elektromotorja na žerjavu z delujočim dobite elektromotor neznanega proizvajalca, z E2nom, ki se razlikuje od prototipnega elektromotorja.

Situacija nekoliko spominja na zgodnja 90. leta, ko je več istoimenskih pop skupin hkrati gostovalo po državi.

Spomnimo se še enkrat, da je razmerje E2nom / I2nom najpomembnejši parameter motorja z navitim rotorjem, ki vpliva na izbiro zagonskih uporov, opreme relejnih kontaktorjev in, kot je navedeno zgoraj, na pogoj samovzbujanja električni motor.

Pogosto pa na imenskih tablicah kloniranih motorjev sploh ni podatkov o rotorju. Tukaj je primer:

riž. 3. Imenska ploščica asinhronega motorja rotorskega žerjava

Mimogrede, ta elektromotor je imel "pravilno" vrednost E2nom, le zdaj jo je bilo treba določiti empirično.

V katalogih drugih proizvajalcev za elektromotor 4MTM225L6 je navedena vrednost E2nom = 340 V, tj. vzbujeni motor je postal nevzbujen. Posledica uporabe takšnega elektromotorja v sklopu elektropogona z dinamičnim zaviranjem s samovzbujanjem je padec obremenitve in ločitev elektromotorja z mehanskim uničenjem navitij rotorja in statorja.

Točno to sliko je avtor pred kratkim opazil v enem najstarejših ruskih strojegradnih podjetij, kamor je bilo dostavljeno novo mostno dvigalo s kloniranim elektromotorjem tipa 4MTM225L6 z E2n = 340 V. Samo po sreči ljudje niso trpeti. Poleg tega lastnik žerjava trikrat (!) po izmikanju obnovi motor.

Drugi proizvajalec kloniranih elektromotorjev, ki očitno večkrat doživlja podobne nesreče, zdaj proizvaja dva elektromotorja pod isto znamko (!). Ena z E2nom = 340 V, druga z E2nom = 264 V je podana v katalogu z opombo: "za pipe tipa KB", t.j. stolpni žerjavi.

Takšen motor se res najpogosteje uporablja na stolpnih dvigalih, vgrajujejo pa ga tudi na mostna dvigala. Tako lahko slišite dialog med dobaviteljem in kupcem: »Za kateri žerjav potrebujete motor? Za talno oblogo. Potem vzemite tega (E2nom = 340 V). » In v pogonu električnih dvigal je nadzorna plošča s samovzbujalnim dinamičnim zaviranjem. Rezultat je opisan zgoraj.

Hkrati nihče ne trdi, da so ti elektromotorji okvarjeni ali nezanesljivi in ​​jih ni mogoče uporabiti na žerjavih. Več izbire kot je na trgu, bolje je. Kot pravijo, je dobrih in drugačnih motorjev več. Samo njihova blagovna znamka zavaja potrošnika, kar je lahko polno nevarnih posledic.

Za uporabo električnega motorja s parametri rotorja, ki niso prototip, morate:

• Izmerite E2nom, ko je tokokrog rotorja odprt in statorsko navitje priključeno na omrežje;

• Na podlagi meritev E2nom izračunati, izbrati in naročiti predstikalne upore;

• Iz kataloga izberite krmilno ploščo za nevzbujalne elektromotorje in jo naročite.

Lahko pa preprosto povprašate o vrednosti E2nom preden naročite motor, ki pritegne s svojo ceno in se o tem posebej dogovorite v pogodbi. Vendar pa to ne izključuje merjenja E2nom med vhodnim nadzorom naročenega motorja.

Če povzamemo zgoraj navedeno, lahko sklepamo naslednje:

• V električnem pogonu gospodinjskih pip, ki temeljijo na elektromotorjih s faznim rotorjem, se pogosto uporablja dinamično zaviranje s samim vzbujanjem. Deluje na desettisoče takih električnih pogonov. Še vedno se izdajajo.

• Za delovanje v načinu samovzbujanja dinamičnega zaviranja mora elektromotor imeti določeno razmerje E2nom / I2nom.

• Glavni pogoj za samovzbujanje elektromotorja z navitim rotorjem je vrednost E2nom ≤ 300 V.

• Uporaba elektromotorjev z E2nom> 300 V s krmilnimi ploščami, namenjenimi vzbujenim elektromotorjem, lahko povzroči padec bremena in uničenje elektromotorja.