الكبح المكثف للمحركات غير المتزامنة
مكثف الكبح للمحركات الكهربائية
أصبحت مكثفات الكبح للمحركات غير المتزامنة منخفضة الطاقة وطرق الكبح المدمجة مع استخدامها على نطاق واسع في السنوات الأخيرة. من حيث سرعة الكبح ، وتقصير مسافة الكبح وتحسين الدقة ، غالبًا ما يعطي الكبح المكثف نتائج أفضل من الطرق الأخرى لفرملة المحركات الكهربائية.
يعتمد فرملة المكثف على استخدام ظاهرة الإثارة الذاتية لآلة الحث أو ، بشكل صحيح ، الإثارة التكاثفية لآلة الحث ، نظرًا لأن الطاقة التفاعلية المطلوبة لإثارة وضع المولد يتم توفيرها بواسطة مكثفات متصلة بلف الجزء الثابت. في هذا الوضع ، تعمل الآلة بنسب سالب بالنسبة للحقل المغناطيسي الدوار الناتج عن التيارات الحرة المتحمسة في لف الجزء الثابت ، والانزلاق ، وتطوير عزم الكبح على العمود. على عكس الديناميكي والتصالحي ، فإنه لا يتطلب استهلاك طاقة مثيرة من الشبكة.
دوائر الكبح المكثف للمحركات الكهربائية
الكبح المكثف للمحركات غير المتزامنة
يوضح الشكل الدائرة لتشغيل المحرك أثناء إيقاف تشغيل المكثف. يتم تضمين المكثفات بالتوازي مع لف الجزء الثابت ، وعادة ما تكون متصلة بنمط دلتا.
عندما يتم فصل المحرك عن التيار الكهربائي تيارات تفريغ مكثف انا صنعت حقل مغناطيسيدوران منخفض السرعة الزاوية. تدخل الماكينة في وضع الكبح المتجدد ، ويتم تقليل سرعة الدوران إلى قيمة مقابلة لسرعة الدوران للحقل المثير. أثناء تفريغ المكثفات ، يحدث عزم كبح كبير ، يتناقص مع انخفاض سرعة الدوران.
في بداية الكبح ، يتم امتصاص الطاقة الحركية المخزنة بواسطة الدوار بسرعة من خلال مسافة فرملة قصيرة. التوقف حاد ، لحظات التأثير تصل إلى 7 مليون. لا تتجاوز قيمة الذروة لتيار الكبح عند أعلى قيم السعة تيار البدء.
مع زيادة قدرة المكثفات ، يزداد عزم الكبح ويستمر الكبح في سرعة أقل. تشير الدراسات إلى أن قيمة السعة المثلى هي في نطاق 4-6 نوم. يتوقف المكثف عند سرعة 30-40٪ من السرعة المقدرة عندما تصبح سرعة الدوار مساوية لتكرار دوران حقل الجزء الثابت من التيارات الحرة الناشئة في الجزء الثابت. في هذه الحالة ، يتم امتصاص أكثر من 3/4 من الطاقة الحركية المخزنة بواسطة محرك الأقراص في عملية الكبح.
من أجل التوقف الكامل للمحرك وفقًا لمخطط الشكل 1 ، أ ، من الضروري أن يكون لديك لحظة مقاومة للعمود. يقارن المخطط الموصوف بشكل إيجابي مع عدم وجود أجهزة التبديل وسهولة الصيانة والموثوقية والكفاءة.
عندما تكون المكثفات موصولة بإحكام بالتوازي مع المحرك ، يمكن فقط استخدام تلك الأنواع من المكثفات المصممة للتشغيل المستمر في دائرة التيار المتردد.
إذا تم إيقاف التشغيل وفقًا للرسم التخطيطي في الشكل 1 مع توصيل المكثفات بعد فصل المحرك عن الشبكة ، فمن الممكن استخدام مكثفات الورق المعدنية الأرخص والصغيرة الحجم من النوعين MBGP و MBGO ، المصممة للتشغيل في المخططات للتيار الثابت والنابض ، وكذلك المكثفات الإلكتروليتية القطبية الجافة (CE ، KEG ، إلخ).
يوصى باستخدام مكثفات الكبح باستخدام مكثفات متصلة بشكل غير محكم وفقًا لدائرة دلتا للفرملة السريعة والدقيقة للمحركات الكهربائية ، والتي يعمل على عمودها عزم تحميل لا يقل عن 25 ٪ من عزم الدوران المقدر للمحرك.
يمكن أيضًا استخدام مخطط مبسط لفرملة المكثف: تبديل مكثف أحادي الطور (الشكل 1.6). للحصول على نفس تأثير الكبح كما هو الحال مع تبديل المكثف ثلاثي الطور ، من الضروري أن تكون سعة المكثف في دائرة أحادية الطور أكبر 2.1 مرة من السعة في كل مرحلة في دائرة الشكل. 1 ، أ. ومع ذلك ، في هذه الحالة ، تبلغ السعة في دائرة أحادية الطور 70٪ فقط من السعة الإجمالية للمكثفات عند توصيلها على ثلاث مراحل.
تعتبر خسائر الطاقة في المحرك أثناء فرملة المكثف هي الأصغر مقارنة بأنواع الكبح الأخرى ، ولهذا السبب يوصى بها للمحركات الكهربائية مع عدد كبير من عمليات البدء.
عند اختيار المعدات ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه يجب تصنيف الموصلات في دائرة الجزء الثابت للتيار المتدفق عبر المكثفات.من أجل التغلب على عيوب مكثف الكبح - توقف العمل حتى يتوقف المحرك تمامًا - يتم استخدامه مع الكبح المغناطيسي الديناميكي.
دوائر الفرامل مكثف ديناميكي
دارات المكثف الديناميكي بالفرملة المغناطيسية.
تظهر دائرتا DCB الأساسيتان في الشكل 2.
في الدائرة ، يتم توفير التيار المباشر للجزء الثابت بعد إيقاف مكثف الكبح. يوصى باستخدام هذه السلسلة للفرملة الدقيقة للمحرك. يجب أن يتم تنفيذ مصدر طاقة التيار المستمر كدالة لمسار الآلة. عند السرعة المنخفضة ، يكون عزم الكبح الديناميكي كبيرًا ، مما يضمن توقفًا نهائيًا سريعًا للمحرك.
يمكن رؤية فعالية هذا الفرملة على مرحلتين من المثال التالي.
في الكبح الديناميكي لمحرك AL41-4 (1.7 كيلو واط ، 1440 دورة في الدقيقة) مع لحظة القصور الذاتي الخارجية للعمود ، والتي تمثل 22٪ من لحظة القصور الذاتي للدوار ، وقت الكبح 0.6 ثانية ، والكبح المسافة 11 .5 دورة من العمود.
عندما يتم الجمع بين فرملة المكثف والكبح الديناميكي ، يتم تقليل وقت ومسافة الكبح إلى 0.16 ثانية و 1.6 دورة في المحور (يُفترض أن تكون سعة المكثفات 3.9 سكون).
في مخطط التين. في الشكل 2 ب ، تتداخل الأوضاع مع مصدر التيار المستمر حتى نهاية عملية إيقاف تشغيل المكثف. يتم التحكم في المرحلة الثانية بواسطة مرحل الجهد PH.
الكبح الديناميكي بالمكثف حسب الرسم التخطيطي في الشكل. يسمح 2.6 بتقليل الوقت ومسافة الكبح بمقدار 4 - 5 مرات مقارنة بالفرملة الديناميكية باستخدام مكثف وفقًا للمخطط في الشكل. 1 ، أ.تكون انحرافات الوقت والمسار عن قيمها المتوسطة في الإجراء المتسلسل للمكثف وأنماط الكبح الديناميكي أقل بمقدار 2-3 مرات من الدائرة ذات الأوضاع المتداخلة.