أوضاع الكبح للمحركات غير المتزامنة

يمكن أن يعمل المحرك التعريفي في أوضاع الكبح التالية: الكبح المتجدد ، والفرامل المعاكسة والديناميكية.

الكبح المتجدد للمحرك التعريفي

يحدث الكبح المتجدد عندما تتجاوز سرعة الدوار للمحرك التعريفي بشكل متزامن.

يتم استخدام وضع الكبح المتجدد عمليًا لمحركات تغيير العمود وفي محركات آلات الرفع (الرافعات والحفارات وما إلى ذلك).

عند التبديل إلى وضع المولد ، بسبب التغيير في علامة عزم الدوران ، يتغير المكون النشط لتيار الدوار. ثم محرك غير متزامن يعطي الطاقة النشطة (الطاقة) للشبكة ويستهلك من الشبكة الطاقة التفاعلية (الطاقة) اللازمة للإثارة. يحدث هذا الوضع ، على سبيل المثال ، عند إيقاف (تحويل) محرك ذو سرعتين من سرعة عالية إلى سرعة منخفضة ، كما هو موضح في الشكل. 1 أ.

أرز. 1. إيقاف محرك غير متزامن في دائرة التبديل الرئيسية: أ) مع استعادة الطاقة في الشبكة ؛ ب) المعارضة

افترض أنه في الوضع الأولي ، كان المحرك يعمل عند الخاصية 1 وعند النقطة أ ، يدور بسرعة ωset1 ... مع زيادة عدد أزواج الأعمدة ، يتحرك المحرك إلى الخاصية 2 ، القسم bs الذي يتوافق مع الكبح باستعادة الطاقة في الشبكة.

يمكن تنفيذ نفس نوع التعليق في النظام تحويل التردد - المحرك عند إيقاف محرك تحريضي أو عند التغيير من خاصية إلى مميزة. لهذا ، يتم تقليل تردد جهد الخرج ، وبالتالي سرعة التواقت ωо = 2πf / p.

بسبب القصور الذاتي الميكانيكي ، ستتغير السرعة الحالية للمحرك بشكل أبطأ من السرعة المتزامنة ωo ، وستتجاوز باستمرار سرعة المجال المغناطيسي. لذلك ، يوجد وضع إيقاف تشغيل مع عودة الطاقة إلى الشبكة.

يمكن أيضًا استخدام الكبح المتجدد في محرك كهربائي لآلات الرفع عند خفض الأحمال. لهذا ، يتم تشغيل المحرك في اتجاه خفض الحمل (الخاصية 2 ، الشكل 1 ب).

بعد انتهاء الإغلاق ، ستعمل عند نقطة بسرعة -set2 ... في هذه الحالة ، تتم عملية خفض الحمل مع إطلاق الطاقة في الشبكة.

الكبح المتجدد هو أكثر أنواع الكبح اقتصادا.

إيقاف محرك كهربائي غير متزامن بالمقاومة

يمكن نقل المحرك التعريفي إلى وضع الكبح المعاكس بطريقتين. يتعلق أحدهما بتغيير في تناوب مرحلتين من الجهد لتزويد المحرك الكهربائي.

افترض أن المحرك يعمل وفقًا للخاصية 1 (الشكل 1 ب) مع مراحل من الجهد المتناوب ABC.ثم ، عند التبديل بين مرحلتين (على سبيل المثال B و C) ، فإنه ينتقل إلى الخاصية 2 ، التي يتوافق قسمها ab مع المحطة المعاكسة.

دعونا ننتبه إلى حقيقة أنه مع المعارضة زلة المحرك غير المتزامن يتراوح من S = 2 إلى S = 1.

في نفس الوقت ، يدور الدوار عكس اتجاه حركة المجال ويتباطأ باستمرار. عندما تنخفض السرعة إلى الصفر ، يجب فصل المحرك عن التيار الكهربائي ، وإلا فإنه يمكن أن يدخل في وضع المحرك ، وسوف يدور الدوار في الاتجاه المعاكس للسابق.

في حالة الكبح ذو التبديل العكسي ، يمكن أن تكون التيارات في ملف المحرك أعلى بـ7-8 مرات من التيارات المقدرة المقابلة ، وينخفض ​​عامل قدرة المحرك بشكل كبير. في هذه الحالة ، ليس من الضروري التحدث عن الكفاءة ، حيث يتم تحويل كل من الطاقة الميكانيكية إلى كهرباء والطاقة التي تستهلكها الشبكة في المقاومة النشطة للدوار ، وفي هذه الحالة لا توجد طاقة مفيدة.

محركات قفص السنجاب مثقلة بالتيار بشكل مؤقت. صحيح أنه في (S> 1) ، بسبب ظاهرة الإزاحة الحالية ، تزداد المقاومة النشطة للدوار بشكل ملحوظ. ينتج عن هذا انخفاض وزيادة في عزم الدوران.

لزيادة كفاءة الكبح للمحركات ذات الدوار الجرح ، يتم إدخال مقاومات إضافية في دائرة دواراتها ، مما يجعل من الممكن الحد من التيارات في اللفات وزيادة عزم الدوران.

يمكن استخدام طريقة أخرى للفرملة العكسية مع الطبيعة النشطة لعزم الدوران للحمل ، والذي يتم إنشاؤه ، على سبيل المثال ، على عمود المحرك لآلية الرفع.

افترض أنه من الضروري تقليل الحمل عن طريق ضمان إيقافه باستخدام محرك تحريضي. لهذا الغرض ، يتم نقل المحرك بتضمين مقاوم إضافي (مقاومة) في دائرة الدوار إلى خاصية اصطناعية (الخط المستقيم 3 في الشكل 1).

بسبب تجاوز لحظة الحمل السيدة بدء عزم الدوران Mp للمحرك وطبيعته النشطة ، يمكن تصغير الحمل بمعدل ثابت - set2 ... في هذا الوضع ، يمكن أن يختلف التوقف الانزلاقي للمحرك التعريفي من S = 1 إلى S = 2.

الكبح الديناميكي للمحرك التعريفي

لإيقاف لف الجزء الثابت ديناميكيًا ، يتم فصل المحرك عن أنابيب التيار المتردد وتوصيله بمصدر التيار المستمر كما هو موضح في الشكل. 2. في هذه الحالة ، يمكن أن يكون الملف الدوار قصير الدائرة ، أو يتم تضمين مقاومات إضافية بمقاومة R2d في دائرته.

أرز. 2. مخطط الكبح الديناميكي لمحرك تحريضي (أ) ودائرة لتشغيل لفات الجزء الثابت (ب)

يتدفق التيار الثابت Ip ، الذي يمكن التحكم في قيمته بواسطة المقاوم 2 ، عبر لفات الجزء الثابت ويخلق مجالًا مغناطيسيًا ثابتًا متعلقًا بالجزء الثابت. عندما يدور الدوار ، يتم إحداث EMF فيه ، ويكون تردده متناسبًا مع السرعة. هذا الكهرومغناطيسي ، بدوره ، يتسبب في ظهور تيار في الحلقة المغلقة لملف الدوار ، مما يخلق تدفقًا مغناطيسيًا ثابتًا أيضًا بالنسبة للجزء الثابت.

يخلق تفاعل تيار الجزء المتحرك مع المجال المغناطيسي الناتج للمحرك التعريفي عزمًا للفرملة ، مما يؤدي إلى تحقيق تأثير الكبح.في هذه الحالة ، يعمل المحرك في وضع المولد بشكل مستقل عن شبكة التيار المتردد ، مما يحول الطاقة الحركية للأجزاء المتحركة من المحرك الكهربائي وآلة العمل إلى طاقة كهربائية ، والتي تتبدد في شكل حرارة في الدائرة الدوارة.

يوضح الشكل 2 ب المخطط الأكثر شيوعًا لتشغيل لفات الجزء الثابت أثناء الكبح الديناميكي. نظام إثارة المحرك في هذا الوضع غير متماثل.

من أجل تحليل تشغيل المحرك التعريفي في وضع الكبح الديناميكي ، يتم استبدال نظام الإثارة غير المتماثل بنظام الإثارة غير المتماثل. لهذا الغرض ، يُفترض أن الجزء الثابت لا يتم توفيره بواسطة تيار مباشر Ip ، ولكن بواسطة تيار متناوب مكافئ ثلاثي الطور ينتج نفس القوة الدافعة المغناطيسية (MDF) مثل التيار المباشر.

الخصائص الكهروميكانيكية والميكانيكية موضحة في الشكل. 3.

أرز. 3. الخصائص الكهروميكانيكية والميكانيكية للمحرك غير المتزامن

تم العثور على الخاصية في الشكل في الربع الأول I ، حيث s = ω / ωo - انزلاق المحرك التعريفي في وضع الكبح الديناميكي. تم العثور على البيانات الميكانيكية للمحرك في الربع الثاني II.

يمكن الحصول على العديد من الخصائص الاصطناعية للمحرك التحريضي في وضع الكبح الديناميكي عن طريق تغيير المقاومة R2d المقاومات الإضافية 3 (الشكل 2) في دائرة الدوار أو يتم توفير تيار مباشر Azp لملفات الجزء الثابت.

القيم المتغيرة R2q و Azn ، من الممكن الحصول على الشكل المطلوب للخصائص الميكانيكية للمحرك الحثي في ​​وضع الكبح الديناميكي وبالتالي شدة الكبح المقابلة لمحرك الحث الكهربائي.

أ.ميروشنيك ، أو. أ. ليسينكو