Uporaba indukcijskih motorjev z navitim rotorjem kot del frekvenčnega pogona

Pri nadgradnji žerjavnih električnih pogonov je za zmanjšanje stroškov smiselno uporabiti obstoječe in delujoče žerjavne asinhrone motorje. Večina domačih pip je običajno opremljena z motorji s faznim rotorjem serije MT in 4MT.

Zanimiva je možnost uporabe žerjavnih asinhronih motorjev s fazno zaklenjenim rotorjem kot del frekvenčno krmiljenega električnega pogona. Trenutno ima LLC «Cranpriborservice» pozitivne izkušnje pri delovanju asinhronskih motorjev z močjo do 55 kW s kratkostičnim faznim rotorjem pri napajanju s frekvenčnimi pretvorniki.

Takšna tehnična rešitev je bila narejena med posodobitvijo žerjavov, ki so bili prej opremljeni s tradicionalnimi žerjavnimi pogonskimi sistemi na osnovi asinhronskega motorja s faznim rotorjem.Da bi znižali stroške takšne nadgradnje, so prihranili elektromotorje, v nekaterih primerih pa tudi balastne upore, ki so jih po preverjanju izračunov in spremembi povezovalne sheme uporabili kot zavorne upore.

Z energetskega vidika so elektromotorji z navitim rotorjem serij MT in 4MT celo bolj zaželeni kot elektromotorji z veverico iste serije, saj imajo manjši aktivni upor navitja rotorja in s tem manjše izgube. v bakru rotorja v ravnovesju.

Elektromotor z navitim rotorjem, izbran za delovanje v tradicionalnem žerjavnem sistemu z električnim pogonom z reostatsko regulacijo, ima pri preklopu na napajanje iz frekvenčnega pretvornika (če način delovanja mehanizma ni presežen) vedno nižjo stopnjo zagona. do izgub.

V večini primerov se nadgradnje žerjava izvajajo za razširitev območja nadzora hitrosti za natančne montažne operacije ali pri prenosu žerjava na tla. V tem primeru je način delovanja žerjava praviloma nižji od tistega, ki je bil določen med njegovo izdelavo. Z vektorskim krmiljenjem se zmanjšajo tudi stacionarne izgube, saj je poraba električne energije v električnem pogonu optimizirana pri delni obremenitvi.

Obstaja mnenje, da napetost utripa pri širinsko modulacijo impulzaki se nanese na navitja motorja, povzroči pospešeno staranje izolacije. V tem primeru se priporoča uporaba »posebnih elektromotorjev za delovanje v sklopu frekvenčno spremenljivih pogonov«.Res je, da se izolacijski razred takih elektromotorjev ne razlikuje od izolacijskega razreda gospodinjskih elektromotorjev serije MT in 4MT. Več kot desetletno delovanje elektromotorjev s faznim rotorjem s kratkostičnimi obroči kot del frekvenčnega pogona je pokazalo njihovo visoko zanesljivost.

Značilnost zasnove motorjev s faznim rotorjem je prisotnost drsnih obročev in ščetk. Zato se zdi zelo verjeten odprt tokokrog ene od faz rotorja takih pip zaradi obrabe ščetk ali poškodbe držala ščetk.

Da bi ugotovili delovanje električnega pogona v primeru izgube faze rotorja, je bil na stojnici Cranpriborservice LLC izveden poskus z električnim pogonom dvižnega mehanizma s frekvenčnim pretvornikom tipa Altivar 71 in motorjem 55 kW. Krmilni zakon elektromotorja je vektorski, pred dvigovanjem nazivne obremenitve "iz uteži" se je pri motorju 55 kW odklopila ena izmed kratkostikalnih faz rotorja.

Električni pogon se je nato vklopil v smeri navzgor s frekvenco 25 Hz. Hkrati električni pogon pospešuje v smeri vzpona, vendar so opazna nihanja v hitrosti.

Na sl. 1 prikazuje eksperimentalne oscilograme vrtilne frekvence električnega pogona pri kratkostičnem rotorju in pri odklopljeni eni od faz v rotorju.

riž. 1. Eksperimentalni oscilogrami hitrosti električnega pogona pri dvigovanju nazivne obremenitve 0-3P: 1-rotorski obroči so v kratkem stiku; 2. ena od faz rotorja je odklopljena.

Iz oscilogramov je razvidno, da traja pospešek električnega pogona v smeri vzpona z zlomljeno fazo v rotorju približno 1,5-krat dlje kot s popolnoma skrajšanimi obroči. Z vidika zaščite pred padajočimi bremeni pa je tak režim sprejemljiv.

Prav tako je treba opozoriti, da se statorski tok, ki ga meri pretvornik med fazno izgubo, ne razlikuje od toka v simetričnem načinu, čeprav bi teoretično morala biti njegova vrednost višja. Toplotna zaščita elektromotorja temelji na izračunu I2t, zato njegovo delovanje v tem načinu ne bo potekalo.

Tako servisno osebje morda ne bo opazilo izgube faze v rotorju in motor se lahko poškoduje zaradi pregrevanja. Kot zaščito pred takšnim načinom je možno predlagati vključitev termičnega releja v tokokrog statorja ali rotorja, vendar ta rešitev zahteva eksperimentalno preverjanje.