Виды и схемы динамического торможения асинхронного двигателя — все, что нужно знать

Динамическое торможение является важной частью работы асинхронных двигателей. Во время работы двигателя возникает момент инерции, который нужно смягчить при остановке или изменении скорости. Это особенно важно в случае торможения с большими нагрузками или при реверсировании двигателя. Для этих целей разработаны различные виды и схемы динамического торможения.

Одним из самых распространенных видов динамического торможения является рекуперативное торможение. В этом случае энергия, которая создается при остановке двигателя, передается обратно в сеть или используется для питания других электрических устройств. Для этого используются специальные схемы с применением батарей, реле или контакторов.

Еще одним важным видом торможения является самовозбуждение. В этом случае обмотка двигателя переводится из режима работы на постоянном токе в режим работы на переменном токе. Это позволяет реализовать быструю остановку двигателя и точное управление его работой.

Другие распространенные виды и схемы торможения включают в себя торможение посредством противовключения фазы, торможение с помощью команды настройки обмотки на ноль и торможение с использованием линейного контактора. Благодаря широкому выбору вариантов и схем, тормозной режим двигателя может быть настроен для различных режимов работы и требований практики.

Асинхронный двигатель и его работа

Основные компоненты асинхронного двигателя

• Статор: это часть двигателя, на которую подается электрическое напряжение, вызывающее магнитное поле.
• Ротор: это часть двигателя, которая вращается под воздействием магнитного поля статора. На роторе установлены обмотка и механическая нагрузка.

Работа асинхронного двигателя основана на создании электромагнитного поля в статоре, которое вызывает вращение ротора. Когда электромагнитное поле в статоре изменяется, возникает электромагнитная индукция в роторе, что в свою очередь приводит к вращению.

Торможение асинхронного двигателя

При остановке асинхронного двигателя возникает проблема остановки кинетической энергии ротора. Для этого используются различные схемы торможения.

Одним из видов торможения является быстрая остановка, которая достигается противовключением обмоток ротора. Это позволяет уменьшить момент инерции ротора и быстрее остановить двигатель.

Еще одним вариантом торможения является торможение с использованием сопротивления. В этом случае в цепь ротора включается внешнее сопротивление, которое замедляет вращение ротора и останавливает его.

Также применяется торможение с помощью фазами, при котором фазы статора подаются в обратном порядке. Это приводит к реверсированию направления вращения ротора и его остановке.

Для контроля и управления торможением асинхронного двигателя используются различные электрические устройства, такие как контакторы, реле и конденсаторы. Эти устройства позволяют задать время и интенсивность торможения.

Виды работы асинхронного двигателя

Асинхронный двигатель может работать в нескольких режимах:

• Работа в сети: двигатель присоединен к сети переменного тока и работает под управлением частоты и напряжения.
• Работа с реверсированием: при этом двигатель может работать в двух направлениях вращения.
• Работа с пуском и остановкой: двигатель может запускаться и останавливаться по команде оператора.
• Работа с регулированием скорости: возможно изменение скорости вращения ротора путем изменения частоты и напряжения.

Асинхронные двигатели широко применяются в различных оборудованиях и механизмах благодаря своим надежным характеристикам и простоте в эксплуатации.

Основные виды динамического торможения

1. Контакторное торможение: Это наиболее распространенный вид торможения, при котором используется приведенная схема обмоток двигателя с реверсированием напряжения. В этом случае во время торможения на двигатель подается высокое напряжение, и обмотка двигателя трансформируется в сопротивление силовыми контакторами. Такая схема позволяет обеспечить быструю и качественную остановку двигателя.

2. Рекуперативное торможение: В этой схеме при торможении двигатель применяется в качестве генератора, и энергия, выделяющаяся во время торможения, передается на сеть или хранится в батареях. В случае, если энергия не может быть использована, она может быть рассеяна. Такая схема особенно эффективна при торможении в режиме свободного движения.

3. Торможение с использованием сопротивления: В некоторых схемах используется сопротивление, которое подключается к обмоткам двигателя или его обмоткам, подключенным параллельно с обмоткой ротора. Это позволяет регулировать ток двигателя и обеспечивать контролируемое торможение. В таких схемах обратное напряжение, возникающее при торможении, может быть преобразовано и использовано для питания других потребителей.

Таким образом, основные виды динамического торможения широко применяются в различных областях, где требуется эффективное торможение асинхронного двигателя. Выбор конкретного вида торможения зависит от характеристик и требований к работе двигателя.

Торможение самовозбуждением

Для этого необходимо наличие свободного контактора или команды противовключения. В процессе торможения самовозбуждением, если двигатель находится в реверсировании, на обмотке статора возникает эффективная сила сопротивления, которая пропорциональна скорости двигателя. Такое торможение широко используется при остановке линейного оборудования, когда во время остановки может возникнуть опасная ситуация.

Схема торможения самовозбуждением включает в себя быструю остановку двигателя, отключение электродинамического торможения и отключение обмотки ротора. Это позволяет добиться высокой эффективности торможения при счете времени требуемой остановки двигателя.

Преимущества	Недостатки
Высокая эффективность торможения	Требует наличия свободного контактора или команды противовключения
Применяется при остановке линейного оборудования	Не подходит для применения во всех режимах торможения
Можно настроить время остановки двигателя	Требуется расчет параметров для определения точного момента отключения обмоток

Торможение самовозбуждением широко используется в различных режимах торможения асинхронного двигателя. Оно позволяет эффективно и быстро останавливать двигатель при сохранении его кинетической энергии. Кроме того, такое торможение позволяет настроить время остановки двигателя в зависимости от требований процесса.

Рекуперативное торможение

Во время рекуперативного торможения, когда происходит отключение питания двигателя, обмотка статора переходит в режим генератора и начинает подавать напряжение на сеть. Это напряжение обратно подключается к батареям или другому оборудованию.

В схемах рекуперативного торможения используется контрольная команда, которая при определенном значении кинетической энергии двигателя дает команду на отключение питания и активацию рекуперации энергии.

Остановка двигателя в режиме рекуперативного торможения осуществляется путем отключения фаз или несколькими контакторами, что позволяет снизить момент инерции и обеспечить быструю остановку. Также возможно регулирование скорости остановки путем изменения значения сопротивления в цепи ротора или подключения конденсаторов.

При использовании рекуперативного торможения значительно повышается эффективность работы оборудования, так как часть энергии, которая ранее терялась в виде тепла при торможении, теперь трансформируется в электрическую энергию и возвращается в сеть.

Процесс рекуперативного торможения:

1. Дается команда на остановку двигателя в режиме рекуперативного торможения.
2. Обмотка статора переходит в режим генератора и начинает подавать напряжение на сеть.
3. Напряжение от генератора обратно подключается к батареям или другому оборудованию.
4. Двигатель останавливается быстро в следствие снижения момента инерции и регулирования скорости остановки.
5. Выделенная энергия трансформируется в электрическую и возвращается в сеть.
6. Работа двигателя возобновляется после остановки в режиме рекуперации.

Торможение противовключением

В процессе торможения противовключением динамическое торможение применяется в качестве основного способа остановки двигателя. В основном это применяется для быстрой остановки двигателя в режимах его работы, когда требуется кратковременное торможение. Этот способ торможения широко применяется наличием реле контакторов или батареи, способной быстро отключить двигатель от сети и вызвать торможение противовключением.

Основные преимущества данного вида торможения асинхронного двигателя заключаются в том, что торможение происходит без дополнительных управляющих воздействий на двигатель, что позволяет существенно упростить процесс управления двигателем. Кроме того, при данном виде торможения процесс реверсирования двигателя происходит без использования дополнительных устройств с реверсированием момента на роторе.

Однако, следует учитывать, что при использовании торможения противовключением на роторе возникают значительные механические напряжения, которые могут негативно сказаться на работе двигателя. Поэтому этот вид торможения применяют в основном в случаях, когда необходима быстрая остановка двигателя с минимальными негативными последствиями, например, при торможении кинетической энергии.

Таким образом, торможение противовключением является одним из основных видов динамического торможения асинхронного двигателя, который применяется для быстрой остановки двигателя в режимах его работы. В процессе торможения противовключением на роторе возникает кинетическая энергия, которая передавалась от ротора к статору во время работы двигателя. Для торможения двигателя применяется самовозбуждение ротора, в результате чего происходит отключение обмоток ротора. Торможение противовключением широко применяется при наличии контакторов или батареи, способных быстро отключить двигатель от сети и вызвать кратковременное торможение.

Классическое динамическое торможение

В схеме классического динамического торможения цепь ротора двигателя соединяется сопротивлением, которое обеспечивает регулируемую скорость движения ротора во время остановки. Такое торможение широко применяется на практике и обеспечивает высокую эффективность остановки асинхронного двигателя.

Классическое динамическое торможение может осуществляться как в одной фазе, так и в трех фазах. В случае однофазного торможения, нагрузочный момент торможения достигает нуля при полной остановке ротора. В случае трехфазного торможения, энергия, накопленная в кинетической энергии двигателя, трансформируется в электродинамическую энергию в сети или в батареи.

Для осуществления классического динамического торможения часто применяется пускатель постоянного тока с самовозбуждением или конденсаторами. В этом случае режимы торможения могут быть настроены с помощью рассчета сопротивления, которое подключается к цепи ротора двигателя.

Преимущества классического динамического торможения:

— Можно быстро остановить асинхронный двигатель;

— Высокая эффективность торможения;

— Широко применяется на практике;

— Возможность контроля нагрузочного момента при торможении;

Недостатки классического динамического торможения:

— Требуется определенные сопротивления для режимов торможения.

Что такое динамическое торможение?

Динамическое торможение применяется в схемах управления асинхронным двигателем, если требуется остановить механизм с постоянным тормозным моментом или с постоянной скоростью. В этом виде торможения используются несколько режимов:

• Режим торможения с выбегом, в котором в момент остановки двигателя командой противовключения фаз обмотка статора устанавливается на нулевое значение. При этом в цепи статора возникает кинетическая энергия, которая постепенно теряется из-за внутренних потерь и сопротивления цепи. Механизм при этом продолжает движение с уменьшающейся скоростью до полного останова.
• Режим торможения с обмотками, в котором команда противовключения фаз постоянно подается на обмотки статора вплоть до полной остановки двигателя. Это позволяет получить тормозной момент с постоянным значением и более эффективное торможение.
• Режим торможения постоянным напряжением, в котором энергия, накопленная в момент торможения, высвобождается через специальные тормозные контакторы и конденсаторы. Это позволяет реализовать торможение с постоянным значением тормозного момента.
• Режим торможения с приведенной скоростью, в котором используется специальная схема, добавляющая дополнительные обмотки на ротор двигателя. Это позволяет получить тормозной момент, пропорциональный квадрату скорости движения.

Все эти режимы динамического торможения могут быть использованы в зависимости от конкретных требований и задачи, которую необходимо решить. Для расчета параметров динамического торможения важно учитывать данные о мощности двигателя, его скорости, нагрузке и других факторах.

Видео:

Обзор простой схемы динамического торможения для механизма подъёма

Обзор простой схемы динамического торможения для механизма подъёма by Канал Pro. Электрику 4,303 views 1 year ago 8 minutes, 54 seconds