Trijų fazių asinchroninio variklio elektrinis stabdys
4.2 Trijų fazių asinchroninio variklio elektrinis stabdymas
a. Įvadas
Daugelyje sistemų variklis sustabdomas natūraliu lėtėjimu. Sustabdymo laikas priklauso tik nuo variklio sukamos mašinos inercijos ir atsparumo sukimo momento. Tačiau daugeliu atvejų šį laiką reikia sutrumpinti, o elektrinis stabdymas yra paprastas ir efektyvus sprendimas. Palyginti su mechaninėmis ir hidraulinėmis stabdžių sistemomis, jos privalumas yra santykinai stabilus ir nereikalauja naudoti jokių nusidėvinčių dalių.
b. Atbulinės eigos stabdymo principas
Variklis yra izoliuotas nuo maitinimo šaltinio, kai jis veikia, ir po to vėl prijungiamas prie maitinimo šaltinio per kitą kanalą. Tai labai veiksminga stabdžių sistema, paprastai sukimo momentas yra didesnis už pradinį sukimo momentą, todėl jis turi būti stabdomas kuo anksčiau, kad variklis nepasileistų priešinga kryptimi.
Kai greitis yra artimas nuliui, sustabdymo procesas valdomas keliais automatiniais įrenginiais:
● Trinties sustabdymo detektorius, centrifugos sustabdymo detektorius.
● Tikslios laiko nustatymo įranga.
● Dažnio matavimo arba rotoriaus įtampos relė (slydimo žiedo variklis).
Voverės variklio variklis
Terminis įtempis stabdymo metu yra daugiau nei tris kartus didesnis už pagreičio metu susidariusį šiluminį įtempį. Stabdymo metu srovės ir sukimo momento smailės yra gerokai didesnės už pradines vertes.
Siekiant užtikrinti sklandų stabdymą, kiekviena statoriaus fazė dažnai jungiama nuosekliai su rezistoriumi, kai įjungiama atbuline eiga. Tokiu būdu sukimo momentą ir srovę galima sumažinti, kaip ir statoriaus paleidimo atveju. Atvirkštinis srovės stabdymas voverės varikliuose turi didelių trūkumų, todėl ši sistema naudojama tik kai kuriems mažos galios varikliams.
2. slydimo žiedo variklis
Įjungus srovę, tikroji rotoriaus įtampa yra dvigubai ilgesnė nei pauzė, o kai kuriais atvejais reikalingos atitinkamos izoliacijos priemonės. Kaip ir voverės variklio, į rotoriaus grandinę patenka daug energijos. Rezistorius visiškai išsisklaido (išskyrus mažą nuostolių kiekį).
Variklis gali būti automatiškai sustabdytas naudojant vieną iš aukščiau minėtų prietaisų arba įtampos ar dažnio relę rotoriaus grandinėje. Ši sistema palaiko pavaros apkrovą vidutiniu greičiu. Jo charakteristikos yra labai nestabilios (kol sukimo momentas šiek tiek pasikeičia, greitis labai pasikeis).
c. Įšvirkštus nuolatinės srovės stabdymo sistemą
Ištaisyta srovė sukuria fiksuotą magnetinį srautą į variklio oro tarpą. Norint sukurti tinkamą srautą ir užtikrinti tinkamą stabdymo efektą, srovė turi būti 1,3 karto didesnė už vardinę srovę. Nedidelis viršsrovis gali sukelti pernelyg didelį šilumos nuostolį, kurį kompensuoja pristabdymas po stabdymo.
Kadangi dabartinę vertę visiškai nustato statoriaus apvijų atsparumas, ištaisyto šaltinio įtampa yra maža. Ištaisytą šaltinį paprastai tiekia lygintuvas arba greičio reguliatorius. Jie turi sugebėti atlaikyti trumpalaikius įtampos padidėjimus, atsirandančius tik iš apvijų, atjungtų nuo kintamosios srovės šaltinio, pvz., 380V rms. Tarp rotoriaus judesio ir fiksuoto magnetinio lauko yra slydimas (magnetinis laukas sukasi priešinga srovės sistema). Variklio elgesys yra panašus į sinchroninio generatoriaus, išleidžiančio rotoriuje, elgesį. Palyginti su atvirkštinės srovės sistemomis, ištaisytų įpurškimo sistemų charakteristikos labai skiriasi:
• Rotoriaus rezistoriuje arba narve mažėja energijos. Jis yra lygiavertis judančios medžiagos išleidžiamai mechaninei energijai. Kinetinė energija, gaunama iš maitinimo šaltinio, naudojama tik statoriaus paleidimui.
● Jei apkrova nevykdo apkrovos, variklis nepradės veikti priešinga kryptimi.
● Jei apkrova važiuoja, sistema stabdys ir apkrova bus maža. Tai stabdymo stabdys vietoj stabdymo stabdžio. Jo charakteristikos yra daug stabilesnės nei atvirkštinė srovė.
Slydimo žiedo variklio atveju greičio ir sukimo momento charakteristika priklauso nuo pasirinkto rezistoriaus. Vamzdžio variklio atveju sistema gali lengvai reguliuoti stabdymo momentą, valdydama nuolatinės srovės paleidimo srovę. Tačiau, jei variklis veikia dideliu greičiu, stabdymo momentas bus mažesnis. Siekiant užkirsti kelią sunkiam perkaitimui, reikia naudoti atitinkamą įrangą, kad stabdymo metu būtų galima išjungti statoriaus srovę.
