Mode pengereman motor asinkron

Motor induksi dapat beroperasi dalam mode pengereman berikut: pengereman regeneratif, pengereman berlawanan dan dinamis.

Pengereman regeneratif motor induksi

Pengereman regeneratif terjadi ketika kecepatan rotor motor induksi melebihi serentak.

Mode pengereman regeneratif secara praktis digunakan untuk motor pengubah tiang dan penggerak mesin pengangkat (hoist, excavator, dll.).

Saat beralih ke mode generator, karena perubahan tanda torsi, komponen aktif arus rotor berubah tanda. Kemudian mesin asinkron memberikan daya aktif (energi) ke jaringan dan mengkonsumsi daya reaktif (energi) jaringan yang diperlukan untuk eksitasi. Mode ini terjadi, misalnya saat menghentikan (mengalihkan) motor dua kecepatan dari kecepatan tinggi ke kecepatan rendah, seperti ditunjukkan pada gbr. 1 a.

Beras. 1. Menghentikan motor asinkron di sirkuit pergantian utama: a) dengan pemulihan energi di jaringan; b) oposisi

Misalkan pada posisi awal motor beroperasi pada karakteristik 1 dan pada titik a, berputar dengan kecepatan ωset1... Dengan bertambahnya jumlah pasangan tiang, motor bergerak ke karakteristik 2, bagian bs yang sesuai dengan pengereman dengan pemulihan energi dalam jaringan.

Jenis suspensi yang sama dapat diimplementasikan dalam sistem konverter frekuensi — motor saat menghentikan motor induksi atau saat mengubah dari karakteristik ke karakteristik. Untuk ini, frekuensi tegangan keluaran dikurangi, dan karenanya kecepatan sinkron ωо = 2πf / p.

Karena inersia mekanis, kecepatan motor ω saat ini akan berubah lebih lambat daripada kecepatan sinkron ωo, dan akan terus melebihi kecepatan medan magnet. Oleh karena itu, ada mode shutdown dengan pengembalian energi ke jaringan.

Pengereman regeneratif juga bisa diterapkan di penggerak listrik dari mesin pengangkat saat menurunkan beban. Untuk ini, motor dihidupkan ke arah penurunan beban (karakteristik 2, Gbr. 1 b).

Setelah shutdown berakhir, itu akan bekerja pada titik dengan kecepatan -ωset2... Dalam hal ini, proses penurunan beban dilakukan dengan pelepasan energi di jaringan.

Pengereman regeneratif adalah jenis pengereman yang paling ekonomis.

Menghentikan motor listrik asinkron dengan oposisi

Mentransfer motor induksi ke mode pengereman yang berlawanan dapat dilakukan dengan dua cara. Salah satunya terkait dengan perubahan silih bergantinya tegangan dua fasa yang mensuplai motor listrik.

Asumsikan bahwa motor beroperasi sesuai dengan karakteristik 1 (Gbr. 1 b) dengan fase AC tegangan bolak-balik.Kemudian, ketika mengganti dua fase (mis. B dan C), itu beralih ke karakteristik 2, bagian ab yang sesuai dengan halte yang berlawanan.

Mari kita perhatikan fakta bahwa dengan oposisi selip motor asinkron berkisar dari S = 2 sampai S = 1.

Pada saat yang sama, rotor berputar melawan arah gerak medan dan terus melambat. Ketika kecepatan turun ke nol, motor harus diputuskan dari sumber listrik, jika tidak maka dapat masuk ke mode motor, dan rotornya akan berputar berlawanan arah dengan yang sebelumnya.

Dalam kasus pengereman counter-switching, arus pada belitan motor bisa 7-8 kali lebih tinggi dari arus pengenal yang sesuai.Faktor daya motor berkurang secara signifikan. Dalam hal ini, tidak perlu membicarakan efisiensi, karena energi mekanik yang diubah menjadi listrik dan energi yang dikonsumsi oleh jaringan dihamburkan dalam resistansi aktif rotor, dan dalam hal ini tidak ada energi yang berguna.

Motor sangkar tupai sesaat dibebani arus. Memang benar bahwa pada (S> 1), karena fenomena perpindahan arus, resistansi aktif rotor meningkat secara nyata. Ini menghasilkan penurunan dan peningkatan torsi.

Untuk meningkatkan efisiensi pengereman motor dengan rotor belitan, resistansi tambahan dimasukkan ke dalam sirkuit rotornya, yang memungkinkan untuk membatasi arus pada belitan dan meningkatkan torsi.

Cara lain untuk pengereman mundur dapat digunakan dengan sifat aktif torsi beban, yang dibuat, misalnya, pada poros motor dari mekanisme pengangkatan.

Asumsikan bahwa beban perlu dikurangi dengan memastikan penghentiannya menggunakan motor induksi. Untuk tujuan ini, motor dengan memasukkan resistor tambahan (hambatan) di sirkuit rotor ditransfer ke karakteristik buatan (garis lurus 3 pada Gambar 1).

Karena momen melebihi beban Ny torsi awal Mp motor dan sifat aktifnya, beban dapat diturunkan dengan laju konstan -ωset2… Dalam mode ini, sliding stop motor induksi dapat bervariasi dari S = 1 hingga S = 2.

Pengereman dinamis motor induksi

Untuk menghentikan belitan stator secara dinamis, motor diputus dari sumber listrik AC dan dihubungkan ke sumber DC seperti ditunjukkan pada gambar. 2. Dalam hal ini, belitan rotor dapat dihubung pendek, atau resistor tambahan dengan resistansi R2d dimasukkan ke dalam rangkaiannya.

Beras. 2. Skema pengereman dinamis motor induksi (a) dan rangkaian untuk menghidupkan belitan stator (b)

Ip arus konstan, yang nilainya dapat dikontrol oleh resistor 2, mengalir melalui belitan stator dan menciptakan medan magnet stasioner relatif terhadap stator. Ketika rotor berputar, EMF diinduksi di dalamnya, frekuensinya sebanding dengan kecepatan. EMF ini, pada gilirannya, menyebabkan arus muncul di loop tertutup belitan rotor, yang menghasilkan fluks magnet yang juga relatif stasioner terhadap stator.

Interaksi arus rotor dengan medan magnet yang dihasilkan dari motor induksi menciptakan torsi pengereman, sehingga efek pengereman tercapai.Dalam hal ini, mesin beroperasi dalam mode generator secara independen dari jaringan arus bolak-balik, mengubah energi kinetik dari bagian yang bergerak dari penggerak listrik dan mesin yang bekerja menjadi energi listrik, yang dihamburkan dalam bentuk panas di sirkuit rotor.

Gambar 2b menunjukkan skema paling umum untuk menyalakan belitan stator selama pengereman dinamis. Sistem eksitasi mesin dalam mode ini asimetris.

Untuk menganalisis pengoperasian motor induksi dalam mode pengereman dinamis, sistem eksitasi asimetris diganti dengan sistem eksitasi simetris. Untuk tujuan ini, diasumsikan bahwa stator tidak dipasok oleh arus searah Ip, tetapi oleh arus bolak-balik tiga fase yang setara yang menghasilkan MDF (gaya gerak magnet) yang sama dengan arus searah.

Karakteristik elektromekanis dan mekanik ditunjukkan pada Gambar. 3.

Beras. 3. Karakteristik elektromekanis dan mekanis motor asinkron

Karakteristiknya ditemukan pada gambar di kuadran pertama I, di mana s = ω / ωo — selip motor induksi dalam mode pengereman dinamis. Data mekanis mesin ditemukan di kuadran kedua II.

Berbagai karakteristik buatan motor induksi dalam mode pengereman dinamis dapat diperoleh dengan mengubah resistansi R2d resistor tambahan 3 (Gbr. 2) di sirkuit rotor atau Azp arus searah disuplai ke belitan stator.

Nilai variabel R2q dan Azn, dimungkinkan untuk mendapatkan bentuk karakteristik mekanis motor induksi yang diinginkan dalam mode pengereman dinamis dan dengan demikian intensitas pengereman yang sesuai dari penggerak listrik induksi.

A.I.Miroshnik, O.A.Lysenko