Выбег и разгон электродвигатля(ЭД) при самозапуске (С)

Самозапуск(С) – это восстановление нормальной работы электропривода без вмешательства персонала после кратковременного перерыва электроснабжения или глубокого снижения U.

Весь процесс С можно разделить на 2 этапа:

I. Выбег ЭД (одиночный или групповой). Одиночный – это выбег, при котором ЭД оказывается отсоединенным о сети и других двигателей, либо, когда другие ДВ, электрически связанные с ним, не оказывают заметного влияния на процесс выбега. Обычно это происходит, если между рассматриваемым и другими двигателями включают реостат или тр-ор. Выбег одного двигателя, отключенного от сети называется свободным. Если взаимное влияние отсоединенных от источников двигателей велико, такой выбег наз –ся групповым. В основном процесс выбега определяется механическими характеристиками агрегатов При подпитке двигателями близкого КЗ выбег происходит по более крутой характеристике за счет возникновения дополнительного тормозного момента.

Всякий двигатель, отключенный от источника питания, развивает на выбеге ЭДС в обмотке статора. У АД ЭДС не велика, у СД значительна. Чем больше ЭДС, тем больше ток включения (бросок тока непосредственно в момент восстановления U на двигателе(ДВ)) при восстановлении напряжения (при небольшой фазе включения) с этой точки зрения желательно иметь достаточно большой промежуток времени до восстановления U, то есть увеличить время действия АВР или АПВ, с тем чтобы обеспечить достаточное снижение Ед и получить допустимое значение I«/

Uc-напряжение сети, Z-сумма эквивалентного соп-я, Ед-остаточная ЭДС на шинах подстанции.

Может быть несколько вариантов группового выбега:

1. Выбег одинаковых двигателей с одинаковыми механизмами(выбег проходит как при индивидуальном выбеге каждого агрегата)

2. Групповой выбег агрегатов с одинаковым характером механических характеристик, но различных по мощности, нагрузке и моменту инерции.

Процесс группового выбега зависит не только от типа ДВ и приводимых механизмов, но и от параметров сети. Например при линейных реакторах продолжительность выбега по общей характеристике резко сокращается.

II. Разгон и восстановление рабочего режима. Разгон происходит при сниженном напряжении, значение которого зависит от параметров сети, разгоняющихся двигателей и прочей присоединенной нагрузке.

Подключенный к сети АД будет разгоняться только в том случае, если развиваемый им момент будет больше момента сопротивления в соответствии с основным уравнением движения

mд – для АД понимается электромагнитный асинхронный момент mа, mс – момент сопротивления агрегата.

Если момент сопротивления определяется экспериментальным путем, то механические потери двигателя учитываются непосредственно в процессе измерений. Двигатель при самозапуске разгоняется медленнее чем при пуске. Более длительный разгон вызывает повышенный нагрев. Успешным считается такой самозапуск, когда ДВ может разогнаться до рабочей скорости и при этом температура его обмоток не превысит допустимого значения.

Разгон СД происходит в соответствии с общим для всех двигателей уравнением движения (1), однако развиваемый им момент определяется гораздо более сложным выражением чем для АД.

Аналогично АД, СД подключенный к сети будет разгоняться, если развиваемый им асинхронный момент окажется больше момента сопротивления. Подсинхронное скольжение, до которого разгоняется двигатель, определяется точкой пересечения характеристик асинхронного момента и момента сопротивления.

Самозапуск ЭД позволяет наиболее полно использовать средства автоматизации систем электроснабжения.

Источник

Схемы торможения асинхронных двигателей

После отключения от сети электродвигатель продолжает движение по инерции. При этом кинетическая энергия расходуется на преодоление всех видов сопротивлений движению. Поэтому скорость электродвигателя через промежуток времени, в течение которого будет израсходована вся кинетическая энергия, становится равной нулю.

Все способы торможения электродвигателей можно разделить на два основных вида: механическое и электрическое.

При механическом торможении кинетическая энергия преобразуется в тепловую, за счет которой происходит нагрев трущихся и прилегающих к ним частей механического тормоза.

При электрическом торможении кинетическая энергия преобразуется в электрическую и в зависимости от способа торможения двигателя либо отдается в сеть, либо преобразуется в тепловую энергию, идущую на нагрев обмоток двигателя и реостатов.

Наиболее совершенными считают такие схемы торможения, при которых механические напряжения в элементах электродвигателя незначительны

Схемы динамического торможения асинхронных двигателей

Для управления моментом при динамическом торможении асинхронным двигателем с фазным ротором по программе с заданием времени используются узлы схем, приведенные н а рис. 1, из которых схема р и с. 1, а применяется пр и наличии сети постоянного тока, а схема рис. 1, б — при отсутствии ее.

В качестве тормозных резисторов в роторе используются пусковые резисторы R1, включение которых в режиме динамического торможения производится отключением контакторов ускорения, показанных в рассматриваемых узлах схем условно в виде одного контактора КМ3, команда на отключение которого подается блокировочным контактом линейного контактора КМ1.

Рис. 1 Схемы управления динамическим торможением асинхронных двигателей с фазным ротором с заданием времени при наличии и отсутствии сети постоянного тока

Эквивалентное значение постоянного тока в обмотке статора при торможении обеспечивается в схеме рис. 1, а дополнительным резистором R2, а в схеме рис. 1. б соответствующим выбором коэффициента трансформации трансформатора Т.

Контактор торможения КМ2 может быть выбран как на постоянном, так и на переменном токе в зависимости от требуемого числа включений в час и использования пусковой аппаратуры.

Схемы торможения противовключением асинхронных двигателей

При управлении моментом при торможении противовключением асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с контролем скорости применяется узел схемы, приведенный на рис. 2.

Схема используется для остановки двигателя с торможением противовключением в реверсивной (рис. 2, а) в в нереверсивной (рис. 2, б) схемах. Команда SR используется для отключения контакторов КМ2 или КМЗ и КМ4, отключающих обмотку статора от напряжения сети при скорости двигателя, близкой к нулю. При реверсировании двигателя команды SR не используются.

Рис. 2 Узлы схемы управления торможения противовключением асинхронного двигателя с коооткозамкнутым ротором с контролем скорости при остановке в реверсивной и нереверсивной схемах

Узел управления асинхронным двигателем с фазным ротором в режиме торможения противовключеиием с одной ступенью, состоящей из R1 и R2, приведен на рис. 3. Управляющее реле противовключения KV, в качестве которого применяется, например, реле напряжения постоянного тока типа РЭВ301, которое подключено к двум фазам ротора через выпрямитель V. Реле настраивается на напряжение отпадания.

Часто для настройки реле KV используется дополнительный резистор R3. Схема в основном применяется при реверсировании АД со схемой управления, приведенной на рис. 3, а, но может использоваться и при остановке в нереверсивной схеме управления, приведенной на рис. 3, б.

При пуске двигателя реле противовключения КV не вклгочатся и ступень противовключения резистора ротора R1 выводится сразу после подачи управляющей команды на пуск.

Реле KV отключает контакторы КМ4 и КМ5 и тем самым вводит полное сопротивление Rl + R 2 ротор двигателя.

В приведенных схемах в качестве управляющего устройства может применяться командоконтроллер и другие аппараты.

Схемы механического торможения асинхронных двигателей

При остановке асинхронных двигателей, а также для удержания механизма передвижения или подъема, например в крановых промышленных установках, в неподвижном состоянии при отключенном двигателе применяется механическое торможение. Оно обеспечивается электромагнитными колодочными или другими тормозами с трехфазным электромагнитом переменного тока, который при включении растормаживает тормоз. Электромагнит тормоза YB включается и отключается вместе с двигателем (рис 4, а).

Напряжение на электромагнит тормоза YB может подаваться контактором торможения КМ2, если нужно отключать тормоз не одновременно с двигателем, а с некоторой задержкой по времени, например после окончания электрического торможения (рис. 4, б)

Выдержку времени обеспечивает реле времени КТ, получающее команду на начало отсчета времени, обычно при отключении линейного контактора КМ1 (рис. 4, в).

Рис. 4. Узлы схем, осуществляющих механическое торможение асинхронных двигателей

В асинхронных электроприводах применяются также электромагнитные тормоза постоянного тока при управлении электродвигателем от сети постоянного тока.

Схемы конденсаторного торможения асинхронных двигателей

Рис. 5. Узлы схем, осуществляющих конденсаторное торможение асинхронных двигателей

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Электротехнический дайджест. Выпуск №1

Чем отличаются выбег, замедление и торможение двигателя?

Выбег – это процесс остановки двигателя, при котором действуют лишь силы трения и запасенная кинетическая энергия. Выбег происходит, когда электродвигатель выключается контактором.

Замедление двигателя происходит, когда частотный преобразователь плавно понижает частоту вплоть до нулевой, при этом энергия не генерируется. При замедлении время остановки больше, чем при выбеге.

При торможении появляется излишек энергии, который накапливается в звене постоянного тока и выделяется на тормозном резисторе. Время торможения обычно в несколько раз меньше времени выбега.

6 способов запуска двигателя от частотника

Все способы работают при соответствующих настройках частотного преобразователя.

Зачем нужна компенсация скольжения

Скольжение ротора – нормальное явление для асинхронного двигателя. Однако при большой нагрузке на вал скорость вращения ротора ощутимо снижается, при этом возрастает ток электродвигателя.

Данный эффект можно уменьшить с помощью преобразователя частоты, в котором реализована функция компенсации скольжения, основанная на измерении тока. Как только рабочий ток двигателя превышает установленный предел, частотный преобразователь увеличивает выходную частоту. Повышение частоты происходит в соответствии с заданной степенью компенсации.

Компенсация скольжения бывает полезна, когда необходимо обеспечить стабильность частоты вращения двигателя в скалярном режиме без датчика обратной связи.

3 способа затормозить электродвигатель

Определяем, может ли двигатель работать в схеме «звезда – треугольник»

Основное преимущество схемы «звезда — треугольник» заключается в обеспечении плавного разгона мощных двигателей. Но как узнать, подходит ли двигатель для работы в этой схеме?

Вся необходимая информация размещена на шильдике электродвигателя. Если на нем указаны напряжения 220 В и 380 В, то данный двигатель может включаться либо напрямую либо через преобразователь частоты по схеме «звезда» или «треугольник». Если указаны напряжения 380 В и 660 В, двигатель пригоден для работы в схеме «звезда – треугольник». Запуск и разгон будет производиться в «звезде» (660 В), нормальная работа – в «треугольнике» (380 В).

Большинство двигателей мощностью более 4 кВт рассчитаны на напряжение 380 / 660 В.

Как увеличить максимальный ток контактора

Контактор — это вид электромагнитного реле, который используется для управления электродвигателями большой мощности.

Как правило, у контактора имеется три группы силовых контактов (полюса). Однако не во всех схемах требуется коммутация трехфазного напряжения с помощью контактора. В некоторых случаях нужно коммутировать однофазное или постоянное напряжение, а значит, соединив параллельно три полюса, мы можем получить трехкратный выигрыш по току.

В характеристиках контактора указывается ток для одного полюса. Таким образом, например, имея контактор на ток 10 А (категория применения АС-3), через него можно пропускать ток до 30 А для той же категории.

Напомним, что при коммутации резистивной нагрузки (категория АС-1, например, ТЭН) контактор может пропускать ток в 1,5 раза больше.

Как увеличить мощность двигателя

Мощность электродвигателя в первую очередь ограничивается его температурой. Обеспечив дополнительный отвод тепла, можно увеличить не только мощность, но и ресурс работы привода. Данный совет особенно актуален при использовании частотного преобразователя, поскольку на низких оборотах крыльчатка двигателя малоэффективна.

Для охлаждения используют обдув дополнительным вентилятором, понижение температуры рабочего пространства, нагнетание охлажденного воздуха. Кроме того, важно регулярно проводить техобслуживание и чистку двигателя.

Определяем ток двигателя по мощности

Иногда возникает ситуация, когда известна мощность двигателя и требуется узнать его ток, чтобы выбрать правильную защиту. Можно обратиться к технической документации на двигатель, но это не всегда возможно.

Оценить номинальный ток двигателя можно простым способом — нужно мощность в киловаттах умножить на 2. Например, у двигателя мощностью 4 кВт номинальный ток будет равен примерно 8 А.

В силу того, что у маломощных двигателей низкий КПД, при мощности менее 1,5 кВт ток будет выше, и множитель нужно выбирать около 2,2. Для двигателей мощностью более 15 кВт множитель будет 1,9, более 55 кВт — 1,8.

Источник

Торможение электродвигателя

Подписка на рассылку

Производственные процессы, связанные с эксплуатацией оборудования, оснащенного электрическими двигателями переменного или постоянного тока, требуют периодической остановки. Однако после отключения питающего напряжения от электродвигателей, их роторы продолжают вращение по инерции и останавливаются только через определенный промежуток времени. Такая остановка электродвигателя называется свободным выбегом.

Для электродвигателей, работающих с частыми пусками-остановами, остановка способом свободного выбега не подходит. Чтобы сократить время, необходимое для полной остановки вращения ротора применяется принудительное торможение. Способы торможения электродвигателя подразделяются на механические и электрические.

Механическое торможение

Остановка двигателей при таком способе торможения осуществляется благодаря специальным колодкам на тормозном шкиве. После отключения питающего напряжения тормозные колодки под воздействием пружин прижимаются к шкиву. В результате возникающего трения колодок о шкив кинетическая энергия вращающегося вала преобразуется в тепловую, что и приводит к его полной остановке. После подачи напряжения электромагнит (YB) растормаживает колодки, и эксплуатация электродвигателя продолжается в штатном режиме.

В зависимости от схемы электрического торможения, кинетическая энергия вращающегося ротора может отдаваться в сеть или на батарею конденсаторов, а также преобразовываться в тепло, которое поглощается обмотками электродвигателя или специальными реостатами.

Динамическое торможение электродвигателя

Эта схема остановки подходит для трехфазных электродвигателей как с которкозамкнутым, так и с фазным ротором.

Динамическое торможение электродвигателя с короткозамкнутым ротором осуществляется посредством отключения обмоток статора от питающей сети трехфазного переменного тока и переключением двух из них через систему контакторов и реле на источник выпрямленного постоянного напряжения.

Обмотки статора после подачи на них постоянного напряжения генерируют стационарное магнитное поле, под воздействием которого в короткозамкнутой «беличьей клетке»

вращающегося ротора начинает индуцироваться электрический ток, вызывающий появление томозного момента. Направление этого момента противоположно направлению вращения останавливающегося вала. После остановки двигателя подача постоянного напряжения на обмотки статора прекращается.

В двигателях с фазным ротором величину тормозного момента можно регулировать с помощью дополнительных сопротивлений, в качестве которых используются пусковые резисторы.

Торможение противовключением

Торможение асинхронного электродвигателя методом противовключения осуществляется путем реверсирования двигателя без отключения от питающей сети.

Управление торможением выполняется реле контроля скорости. В рабочем режиме контакты реле замкнуты. После нажатия на кнопку «СТОП» (SBC) группа контакторов производит переключение двух фаз, меняя порядок их чередования. В результате этого магнитное поле статора начинает вращаться в противоположном направлении, что приводит к замедлению вращения ротора. Когда скорость вращения становится близкой к нулю, реле контроля скорости размыкает контакты и подача питающего напряжения прекращается.

Конденсаторное торможение электродвигателей

Этот способ, называемый еще торможение с самовозбуждением, применим только к электродвигателям с короткозамкнутым ротором.

После прекращения подачи питающего напряжения ротор электродвигателя продолжает вращение по инерции и генерирует в обмотках статора электрический ток, который вначале заряжает батарею конденсаторов, а после накопления номинального заряда возвращается в обмотки. Это приводит к возникновению тормозного момента, величина которого зависти от емкости конденсаторных батарей, подключенных к каждой фазе по схеме «звезда» или «треугольник». Торможение с самовозбуждением применяется на двигателях с большим числом пусков-остановов, так как величина потерь энергии в двигателях при такой схеме остановки минимальная.

Рекуперативное торможение

Торможение асинхронного электродвигателя в рекуперативном режиме происходит, когда номинальная частота вращения ротора превышает его синхронную частоту. Двигатель начинает генерировать электрическую энергию и отдавать ее в питающую сеть, в результате чего создается тормозящий момент. Такой способ остановки применяется для многоскоростных двигателей путем постепенного переключения с большей частоты вращения ротора на меньшую. Таким образом, в определенный момент скорость, вращающегося под воздействием инерции вала, будет больше синхронной частоты, соответствующей подключенному количеству полюсов статора. Кроме того, рекуперативная схема торможения применяется для двигателей, подключенных к преобразователям частоты. Для этого достаточно уменьшить частоту питающего напряжения.

Остановка двигателей постоянного тока (ДПТ)

Торможение электродвигателей постоянного тока осуществляется противовключением и динамическим способом.

Динамическое торможение

Такая схема торможения применяется для двигателей с независимым возбуждением.

После нажатия кнопки «Стоп» (SB1) происходит отключение обмоток якоря от питающей сети и переподключение их на тормозной резистор. В обмотках якоря, вращающегося по инерции в стационарном магнитном поле, индуцируется постоянный ток, который проходя по обмоточным проводам резистора, преобразовывается в тепловую энергию.

Торможение противовключением

Метод противовключения основан на изменении полярности напряжения, подключаемого к обмоткам индуктора или якоря двигателя. Это приводит к смене полярности магнитного потока или направлению тока, индуцируемого в якоре. Таким образом, направление вращающего момента меняется на противоположное, что вызывает появление тормозящего эффекта. Скорость вращения якоря контролируется реле скорости, которое отключает питание якоря, когда она приближается к нулевой.

Источник

Как грамотно затормозить эл. двигатель?

Добрый день!
Возник вопрос: как максимально уменьшить выбег электродвигателя?

Отец русской демократии

Добрый день!
Возник вопрос: как максимально уменьшить выбег электродвигателя?
.

Если это мотор постоянного тока, то самое нормальное решение тормозить током
В простейшем случае, замыканием обмотки якоря накоротко или на резистор.
Основное условие при этом, чтобы ток не превышал допустимого для щеточно-коллекторного узла.
При замыкании накоротко, значение тока определится по закону Ома, и в первом приближении будет Im=E/rа, где E- ЭДС якоря. В начальный момент торможения ЭДС будет равна питающему напряжению, далее будет снижаться по мере остановки. Пиковое значение тока при замыкании накоротко, не превысит пускового тока при прямом пуске мотора.

Если мотор небольшой мощности, обычный коллекторный с постоянными магнитами, и включается напрямую (без пускового резистора и т.п. наворотов), то и тормозить его можно также по простому замыкая накоротко. Тормозить он в этом случае будет лучше всего.

Только не увлекаться! Частые пуски-торможения, приведут к быстрому нагреву моторчика.

интересная у Вас задачка(как не иначе самодельную систему переключения реверсредуктора затеяли.

Прикрепленные изображения

Вы не читаете? Только пишите? Добавить что-то к вышенаписаному вряд-ли получится, попробуте просто ещё раз прочитать.

. Посчтайте ваш максимальную частоту циклов. Получите мощность рассеиваемую в роторе путем премножения энергии и частоты.

Значит не зря писал!
Хорошо-бы, если вы о результатах отчитались. И узнать бы ещё где взять такой привод, а то у меня тоже УРРП-25.

Торможение, лучше сделать на нормально замкнутых контактах реле, которые включают моторчик. Контакты реле «вперёд» и «назад», включить последовательно, и подключить прямо на мотор. Подобную схему я делал с мотором постоянного тока на 220В 1кВт, на лебёдке. Только там мотор приходилось тормозить на резистор, поскольку сопротивление якоря маленькое, а напряжение большое. Пускался мотор тоже через резистор, а после набора оборотов подключался напрямую. Управление лебёдкой получилось очень чёткое мотор разгонялся и останавливался быстро, но плавно.

А посмотреть что у него внутри.
Ну и почему всё случилось?

А посмотреть что у него внутри.

Рулевой 1-го класса

Чем же это будет «целесообразно»?
У коллеги всё собрано и работает.
А вы советуете всё это выкинуть и приладить новый двигатель со схемой управления.
В чём «целесообразность»?

Отец русской демократии

Чем же это будет «целесообразно»?
У коллеги всё собрано и работает.
А вы советуете всё это выкинуть и приладить новый двигатель со схемой управления.
В чём «целесообразность»?
.

Рулевой 1-го класса

Отец русской демократии

Вот и я о том же, а вся электроника будет стоить 1000р с двигателем, что наверное выйдет даже дешевле чем ремонтировать старый и потом наступать на эти же грабли, надо только посмотреть что там с механикой, а то может тоже сразу менять.

Рулевой 1-го класса

Источник