L'ús de motors d'inducció de rotor bobinat com a part d'un accionament de freqüència variable

Quan actualitzeu els accionaments elèctrics de la grua, per tal de reduir costos, és racional utilitzar motors asíncrons de grua existents i en funcionament. La majoria de les aixetes domèstiques solen estar equipades amb motors de rotor de fase de les sèries MT i 4MT.

És interessant la possibilitat d'utilitzar motors asíncrons de grua amb un rotor bloquejat en fase com a part d'un accionament elèctric controlat per freqüència. Actualment, LLC «Cranpriborservice» té una experiència positiva en el funcionament de motors asíncrons amb una potència de fins a 55 kW amb un rotor de fase en curtcircuit quan s'alimenta per convertidors de freqüència.

Aquesta solució tècnica es va fer durant la modernització de grues equipades prèviament amb sistemes d'accionament de grua tradicionals basats en un motor asíncron amb un rotor de fase.Per tal de reduir el cost d'aquesta actualització, es van estalviar motors elèctrics i, en alguns casos, resistències de llast, que, després de comprovar els càlculs i canviar l'esquema de connexió, es van utilitzar com a resistències de frenada.

Des del punt de vista energètic, els motors elèctrics de rotor bobinat de les sèries MT i 4MT són encara més preferibles que els motors elèctrics de gàbia d'esquirol de la mateixa sèrie, perquè tenen una menor resistència activa del bobinat del rotor i, per tant, menors pèrdues. en el coure del rotor en equilibri.

Un motor elèctric de rotor bobinat seleccionat per funcionar en un sistema de grua tradicional amb un accionament elèctric amb regulació del reòstat, quan es passa a l'alimentació des d'un convertidor de freqüència (si no es supera el mode de funcionament del mecanisme) sempre té un nivell d'arrencada inferior. augmentar les pèrdues.

En la majoria dels casos, les actualitzacions de la grua es realitzen per ampliar el rang de control de velocitat per a operacions de muntatge precises o quan es transfereix la grua al terra. En aquest cas, el mode de funcionament de la grua, per regla general, és inferior a l'establert durant la seva fabricació. Amb el control vectorial, les pèrdues en estat estacionari també es redueixen, ja que el consum d'energia en l'accionament elèctric s'optimitza a càrrega parcial.

Hi ha l'opinió que la tensió pulsa a modulació d'amplada de polsaplicat als bobinatges del motor condueix a un envelliment accelerat de l'aïllament. En aquest cas, es recomana l'ús de "motors elèctrics especials per al funcionament com a part d'accionaments de freqüència variable".És cert que la classe d'aïllament d'aquests motors elèctrics no difereix de la classe d'aïllament dels motors elèctrics domèstics de les sèries MT i 4MT. Més de deu anys de funcionament dels motors elèctrics de rotor de fase amb anells en curtcircuit com a part d'un variador de freqüència ha demostrat la seva alta fiabilitat.

Una característica del disseny de motors amb un rotor de fase és la presència d'anells i raspalls. Per tant, sembla molt probable un circuit obert d'una de les fases del rotor d'aquestes aixetes a causa del desgast dels raspalls o danys al suport del raspall.

Per tal d'establir l'operativitat de l'accionament elèctric en cas de pèrdua de fase del rotor, es va realitzar un experiment a l'estand de Cranpriborservice LLC amb un accionament elèctric del mecanisme d'elevació amb un convertidor de freqüència del tipus Altivar 71 i un motor de 55 kW. La llei de control del motor elèctric és vectorial Abans d'aixecar una càrrega nominal "del pes" es va desconnectar una de les fases curtcircuitades del rotor del motor de 55 kW.

A continuació, es va encendre l'accionament elèctric en direcció pujada a una freqüència de 25 Hz. Al mateix temps, l'accionament elèctric s'accelera en la direcció d'ascens, però les fluctuacions de velocitat són notables.

A la fig. La figura 1 mostra els oscil·logrames experimentals de la velocitat d'accionament elèctric amb el rotor en curtcircuit i quan una de les fases del rotor està desconnectada.

Arròs. 1. Oscil·logrames experimentals de la velocitat de l'accionament elèctric en aixecar la càrrega nominal 0-3P: els anells d'1 rotor estan curtcircuitat; 2. es desconnecta una de les fases del rotor.

A partir dels oscil·logrames, es pot veure que l'acceleració de l'accionament elèctric en el sentit de l'ascens amb una fase trencada al rotor dura aproximadament 1,5 vegades més que amb els anells totalment escurçats. Tanmateix, des del punt de vista de la protecció contra la caiguda de càrregues, aquest règim és acceptable.

També cal tenir en compte que el corrent de l'estator mesurat pel convertidor durant la pèrdua de fase no difereix del corrent en mode simètric, tot i que teòricament el seu valor hauria de ser superior. La protecció tèrmica del motor elèctric es basa en el càlcul de I2t, per tant el seu funcionament en aquest mode no es durà a terme.

Per tant, el personal de servei pot no notar la pèrdua de fase al rotor i el motor es pot danyar per sobreescalfament. Com a protecció contra aquest mode, és possible proposar la inclusió d'un relé tèrmic al circuit de l'estator o del rotor, però aquesta solució requereix una verificació experimental.