Frenatge per condensador de motors asíncrons

Frenatge per condensador de motors elèctrics

El frenat per condensador de motors asíncrons de baixa potència i els mètodes de frenada combinats amb el seu ús s'han utilitzat àmpliament en els últims anys. Pel que fa a la velocitat de frenada, escurçant la distància de frenada i millorant la precisió, el frenat per condensador sovint dóna millors resultats que altres mètodes de frenada de motors elèctrics.

El frenat del condensador es basa en l'ús del fenomen d'autoexcitació d'una màquina d'inducció o, més correctament, d'excitació capacitiva d'una màquina d'inducció, ja que l'energia reactiva necessària per excitar el mode generador és subministrada per condensadors connectats al bobinat de l'estator. En aquest mode, la màquina funciona amb un negatiu en relació al camp magnètic giratori creat per corrents lliures excitades en el bobinatge de l'estator, lliscant, desenvolupant un parell de frenada a l'eix. A diferència del dinàmic i restaurador, no requereix el consum d'energia excitant de la xarxa.

Circuits de frenada de condensadors per a motors elèctrics

Frenatge per condensador de motors asíncrons

La figura mostra el circuit per encendre el motor durant l'aturada del condensador. Els condensadors s'inclouen en paral·lel amb el bobinatge de l'estator, normalment connectats en un patró delta.

Quan el motor està desconnectat de la xarxa elèctrica corrents de descàrrega del condensador Jo creo camp magnèticgir de baixa velocitat angular. La màquina entra en mode de frenada regenerativa, la velocitat de rotació es redueix a un valor corresponent a la velocitat de rotació del camp excitat. Durant la descàrrega dels condensadors, es produeix un gran parell de frenada, que disminueix a mesura que disminueix la velocitat de rotació.

A l'inici de la frenada, l'energia cinètica emmagatzemada pel rotor s'absorbeix ràpidament amb una distància de frenada curta. La parada és brusca, els moments d'impacte arriben als 7 Mnom. El valor màxim del corrent de frenada als valors més alts de la capacitat no supera el corrent d'arrencada.

A mesura que augmenta la capacitat dels condensadors, augmenta el parell de frenada i el frenat continua a una velocitat més baixa. Els estudis demostren que el valor òptim de capacitat es troba entre 4 i 6 dormitoris. La parada del condensador s'atura a una velocitat del 30 al 40% de la velocitat nominal quan la velocitat del rotor és igual a la freqüència de rotació del camp de l'estator a partir dels corrents lliures que sorgeixen a l'estator. En aquest cas, més de 3/4 de l'energia cinètica emmagatzemada per l'accionament s'absorbeix en el procés de frenada.

Per a una parada completa del motor segons l'esquema de la figura 1, a, cal tenir un moment de resistència de l'eix. L'esquema descrit es compara favorablement amb l'absència de dispositius de commutació, la facilitat de manteniment, la fiabilitat i l'eficiència.

Quan els condensadors estan connectats fermament en paral·lel amb el motor, només es poden utilitzar aquells tipus de condensadors dissenyats per a un funcionament continu en el circuit de CA.

Si l'aturada es realitza segons el diagrama de la figura 1 amb la connexió de condensadors després de desconnectar el motor de la xarxa, és possible utilitzar condensadors de paper metàl·lic més barats i de mida petita dels tipus MBGP i MBGO, dissenyats per funcionar en Esquemes. de corrent constant i polsant, així com condensadors electrolítics polars secs (CE, KEG, etc.).

Es recomana el frenat de condensadors amb condensadors connectats sense problemes segons el circuit delta per a un frenat ràpid i precís dels accionaments elèctrics, sobre l'eix dels quals actua un parell de càrrega d'almenys el 25% del parell nominal del motor.

També es pot utilitzar un esquema simplificat per al frenat del condensador: commutació del condensador monofàsic (Fig. 1.6). Per obtenir el mateix efecte de frenada que amb la commutació del condensador trifàsic, és necessari que la capacitat del condensador en un circuit monofàsic sigui 2,1 vegades més gran que la capacitat de cada fase del circuit de la Fig. 1, a. En aquest cas, però, la capacitat en un circuit monofàsic és només el 70% de la capacitat total dels condensadors quan estan connectats en tres fases.

Les pèrdues d'energia en el motor durant la frenada del condensador són les més petites en comparació amb altres tipus de frenada, per això es recomanen per a accionaments elèctrics amb un gran nombre d'arrencada.

A l'hora de triar l'equip, cal tenir en compte que els contactors del circuit de l'estator s'han de classificar per al corrent que circula pels condensadors.Per superar el desavantatge del frenat del condensador —l'aturada de l'acció fins que el motor s'atura completament— s'utilitza en combinació amb el frenat magnètic dinàmic.

Circuits de fre de condensadors dinàmics

Circuits de frenada dinàmica-condensador per frenada magnètica.

Els dos circuits DCB bàsics es mostren a la figura 2.

Al circuit, el corrent continu es subministra a l'estator després d'aturar el frenat del condensador. Aquesta cadena es recomana per a una frenada precisa de la unitat. La font d'alimentació de CC s'ha de realitzar en funció del recorregut de la màquina. A velocitat reduïda, el parell de frenada dinàmic és important, cosa que garanteix una parada final ràpida del motor.

L'efectivitat d'aquesta frenada en dues etapes es pot veure a partir de l'exemple següent.

En la frenada dinàmica del motor AL41-4 (1,7 kW, 1440 rpm) amb el moment d'inèrcia extern de l'eix, que és el 22% del moment d'inèrcia del rotor, el temps de frenada és de 0,6 s, i la frenada la distància és d'11,5 revolucions de l'eix.

Quan es combinen el frenat del condensador i el frenat dinàmic, el temps i la distància de frenada es redueixen a 0,16 s i 1,6 revolucions de l'eix (s'assumeix que la capacitat dels condensadors és de 3,9 Sleep).

En el diagrama de la fig. 2b, els modes es superposen amb el subministrament de CC fins al final del procés d'apagada del condensador. La segona etapa està controlada pel relé de tensió PH.

Frenatge dinàmic del condensador segons el diagrama de la fig. 2.6 permet reduir el temps i la distància de frenada entre 4 i 5 vegades en comparació amb el frenat dinàmic amb un condensador segons l'esquema de la fig. 1, a.Les desviacions del temps i el camí dels seus valors mitjans en l'acció seqüencial del condensador i els modes de frenada dinàmica són de 2 a 3 vegades menys que en el circuit amb modes superposats.