Invertir i aturar el motor d'inducció de gàbia d'esquirol

Un motor d'inducció és una màquina reversible. Per canviar el sentit de gir del rotor, cal canviar el sentit de gir del camp magnètic (canviant els cables d'alimentació als terminals de les dues fases del motor) - Circuits d'arrencada i fre del motor

Les característiques mecàniques per a dues direccions de rotació es mostren a la Fig. 1.

Arròs. 1. Família de característiques mecàniques d'un motor d'inducció per a funcionament reversible en mode de parada amb subministrament d'energia a la xarxa (I), mode d'oposició (II) i motor (III) 1, 2 — natural; 3 — artificial.

Un motor d'inducció de gàbia d'esquirol es pot utilitzar no només com a motor sinó també com a fre. En mode d'aturada, cada motor elèctric sempre funciona com a generador. En aquest cas, un motor elèctric d'inducció amb un rotor de gàbia d'esquirol pot tenir tres modes de frenada.

En el mode de frenada regenerativa, la màquina funciona amb lliscament negatiu. En aquest cas, la velocitat del rotor supera la velocitat de rotació del camp magnètic.Per descomptat, per canviar a aquest mode, s'ha d'aplicar un moment actiu extern al costat de l'eix.

El mode de retroalimentació s'utilitza àmpliament en instal·lacions d'elevació. Durant el descens, el sistema de propulsió, a causa de l'energia potencial de la càrrega, pot adquirir una velocitat superior a la velocitat de rotació del camp magnètic, i el descens es produirà en un estat d'equilibri corresponent a un punt determinat g de la característica mecànica. , quan el moment estàtic creat per la càrrega descendent, s'equilibra pel parell de frenada del motor.

En els accionaments convencionals amb parell estàtic reactiu, el mode en qüestió només s'implementa mitjançant circuits de control especials, que permeten reduir la velocitat de rotació del camp magnètic. A la mateixa figura es mostren les característiques mecàniques d'una màquina d'inducció per al mode de retroalimentació. 1.

Com es mostra, el parell màxim en el mode generador és lleugerament superior al del mode motor, i el lliscament crític en valor absolut és el mateix.

Els generadors asíncrons com a tals tenen un rang molt reduït, és a dir centrals eòliques... Com que la força del vent no és constant i, en conseqüència, la velocitat de rotació del dispositiu canvia significativament, en aquestes condicions és preferible un generador asíncron.

El més utilitzat és el mode de frenada: oposició. La transició a aquest mode de motors asíncrons, així com de motors de corrent continu, és possible en dos casos (Fig. 1): amb un augment significatiu del parell estàtic (secció ab) o quan es canvia el bobinatge de l'estator per a un sentit de gir diferent ( secció cd).

En ambdós casos, el motor funciona amb un lliscament superior a 1 fins que les intensitats superen les corrents d'arrencada. Per tant, per a un motor de gàbia d'esquirol, aquest mode només es pot utilitzar per aturar ràpidament la unitat.

Quan s'arriba a la velocitat zero, el motor s'ha de desconnectar de la xarxa elèctrica, en cas contrari tendirà a accelerar en sentit contrari.

Quan es frena amb motors de rotor bobinat oposat, s'ha d'introduir una resistència del reòstat al circuit del rotor per limitar el corrent i augmentar el parell de frenada.

També és possible mode de frenada dinàmica… No obstant això, això planteja algunes dificultats. Quan el motor es desconnecta de la xarxa elèctrica, el camp magnètic de la màquina també desapareix. És possible excitar una màquina d'inducció a partir d'una font de corrent continu que està connectada a un estator desconnectat de la xarxa de corrent altern. La font ha de proporcionar un corrent al bobinatge de l'estator proper al nominal. Com que aquest corrent només està limitat per la resistència elèctrica de la bobina, la tensió de la font de CC ha de ser baixa (normalment 10 - 12 V).

Arròs. 2. Connectar l'estator d'un motor d'inducció a una font de corrent continu en mode de frenada dinàmica quan es connecta en triangle (a) i estrella (b)

L'autoexcitació també s'utilitza per a la frenada dinàmica. Els condensadors estan connectats a l'estator desconnectat de la xarxa elèctrica.

Arròs. 3. Esquema de frenada dinàmica d'un motor d'inducció autoexcitat

A mesura que el rotor gira, es crea un EMF al circuit de l'estator a causa de la magnetització residual i el flux de corrent a través dels bobinats de l'estator així com a través dels condensadors.Quan s'assoleix una certa velocitat al circuit de l'estator, es produeixen condicions de ressonància: la suma de les resistències inductives serà igual a la resistència capacitiva. S'iniciarà un procés intensiu d'autoexcitació de la màquina, que comportarà un augment de la CEM. El mode d'autoexcitació finalitzarà quan l'EMF de la màquina E i la caiguda de tensió als condensadors siguin iguals.

El parell de frenada màxim amb l'augment de la capacitat canvia a velocitats més baixes. Els desavantatges del mode de frenat considerat són l'aparició d'una acció de frenada només dins d'una zona de velocitat determinada i la necessitat d'utilitzar condensadors grans per frenar a velocitats baixes.

A més, no es requereix cap font addicional d'energia elèctrica. Aquest mode sempre s'implementa en instal·lacions on es connecta un banc de condensadors al motor per millorar el factor de potència de la xarxa d'alimentació.

Veure també sobre aquest tema: Circuits de fre per a motors asíncrons