Меню

Электродвигатель асинхронный трехфазный с тормозом

Двигатели с тормозом

Электродвигатели самотормозящие трехфазные, однофазные, многоскоростные снабжены дисковым тормозом без аксиального движения ротора двигателя для эксплуатации без смазки с постоянным крутящим моментом в двух направлениях вращения, питается от постоянного или переменного тока, предназначены для привода механизмов, где по условиям технологического процесса требуется быстрая остановка после отключения питания.

Двигатели с тормозом необходимо также во всех случаях, когда требуется точность и повторяемость остановки привода. Их необходимо использовать во всех приводах с высокой линейной скоростью во избежание поломок оборудования после отключения двигатели при движении по инерции

Использование механического торможения вместо электрического выгодно тем, что тепло выделяемое в процессе торможения рассеивается не двигателем, а тормозным устройством, поэтому двигатель нагревается меньше и частота циклов может быть повышена.
Тормозное устройство распологается со стороны, противоположной выступающему кольцу вала, и осуществляет быстрое торможение при отключении питания.
При подаче напряжения на двигатель происходит его растормаживание. Тормозная система приводится в действие магнитом постоянного тока, который питается от сети через выпрямитель.
В двигателях с высотой оси вращения 160 мм. и более для ускорения растормаживания применяется форсирование усилия путем введения дополнительного напряжения пропорционального пусковому току.

Асинхронные трехфазные двигатели с тормозом

Закрытого исполнения
Принудительная вентиляция
С короткозамкнутым ротором
2,4,6,8 полюсов
Степень защиты электродвигателя IP55
Степень защиты тормоза IP44,IP55, по запросу
Типоразмер электродвигателя МА56-МА160

Асинхронные однофазные электродвигатели с тормозом

С конденсатором
Закрытого исполнения
2,4,6 полюсов
Принудительная вентиляция, с короткозамкнутым ротором
Степень защиты электродвигателя IP55
Степень защиты тормоза IP44, IP55 по запросу
Типоразмер электродвигателя MMA56-MMA100

Асинхронные однофазные электродвигатели с встроенным электронным реле с тормозом

С конденсатором, с электронным реле
Ручка ручного растормаживания
Закрытого исполнения, принудительная вентиляция
С короткозамкнутым ротором
Степень защиты электродвигателя IP55
Степень защиты тормоза IP44; IP55 по запросу
Типоразмер электродвигателя MADE63-MADE100
4,6 полюсов

Асинхронные трехфазные многоскоростные электродвигатели с тормозом

Закрытого исполнения
Принудительная вентиляция
С короткозамкнутым ротором
С ручкой ручного растормаживания
Степень защиты электродвигателя IP 55
Степень защиты тормоза IP 44, IP 55 по запросу
Типоразмер электродвигателя MADP63-MADP160
2/4, 4/6, 4/8, 2/6, 2/8, 6/8, 2/12 полюсов

Асинхронные однофазные электродвигатели с центробежным выключателем с реле выключения подачи напряжения с тормозом

С конденсатором, закрытого исполнения
Принудительная вентиляция, с короткозамкнутым ротором,
Может быть снабжен ручкой ручного растормаживания
Серия MADV с реле выключения подачи напряжения
Серия MADC с центробежным выключателем
Степень защиты электродвигателя MADV-MADC IP 55
Степень защиты тормоза IP 44, IP 55 по запросу

Типоразмер электродвигателя от MADV63-MADV-100, MADC71-MADC100
2, 4, 6 полюсов

Уменьшенный крутящий момент 1 2 2 6 10 20 50 70 130 2,5 x Тном Номинальный крутящий момент 1,8 4 4 8 16 35 75 100 180 2 х Тном Увеличенный крутящий момент 3 6 6 12 22 50 95 120 200 1,5 х Тном

Тном — номинальный воздушный зазор

Таблица промежуточных зазоров в тормозах с питанием от постоянного тока
[Нм] М56 М63 М71 М80 М90 М100 М112 М132 М160
Номинальный воздушный зазор 0,15 0,2 0,2 0,2 0,2 0,25 0,25 0,3 0,3

Тормоз с питанием от постоянного тока

Постоянным током тормоз может питаться напрямую от фазы электродвигателя, а также — отдельно. Переменный ток выпрямляется с помощью двухполупериодного выпрямителя, который располагается внутри клеммной панели. Коробка с выпрямителем сделана из ABS, его элементы залиты эпоксидной смолой. ПОдача напряжения: 205В. По запросу возможно различное напряжение. ЛЮбые тормоза подвержены износу, поэтому необходимо проводить регулярное техническое обслуживание. Рекомендуется делать это раз в полгода. Период проверки отличается в зависимости от эксплуатации.

Читайте также:  Велосипед с рамой с ножными тормозами

Ручка ручного растормаживания

Механическая рукоятка ручного растормаживания работает путем движения в сторону задней части электродвигателя (сторона вентилятора). Типоразмеры электродвигателя от М63 до М90 с тормозом имеют стандартную комплектацию ручным растормаживанием со стороны клеммной коробки. Для всех остальных — комплектуется по запросу, требуется как правило для электродвигателей специального исполнения.

Тормозной момент

Самотормозящийся двигатель комплектуется тормозом, проверенном при тормозном моменте примерно на 20% меньше, чем при опытном испытании. По запросу тормозной момент может быть увеличен или уменьшен. При заказе электродвигателей с регулятором частоты, необходимо уточнить крутящий момент тормоза.

Тормоз DC с обратным подключением (по требованию)

Стандартный тормоз работает следующим образом: при отсутсвии подачи питания электродвигатель заторможен. По запросу возможна установка обратного тормоза: торможение осуществляется, когда на катушку тормоза подается питание.

Повышенные степени защиты тормоза По запросу возможны две дополнительные степени защиты Первый уровень IP54 включает в себя кольцо, которое защищает от пыли. Рекомендован для пыльных или слегка влажных условий эксплуатации. Второй уровень IP55 использует дополнительное кольцо из нержавеющей стали совместно с кольцом, защищающим от пыли. Рекомендуется применять в условиях высокой влажности или маслосодержащей среде (Например в пищевом оборудовании, автомобилях)

Источник

Трёхфазные асинхронные двигатели: методы торможения

Главная страница » Трёхфазные асинхронные двигатели: методы торможения

Значительное число приводных систем используются при естественном замедлении работы двигателей в процессе остановки. Время, затрачиваемое на остановку ротора, измеряется исключительно инерционным моментом и моментом сопротивления вращению. Между тем нередко эксплуатация систем требует сокращать время остановки вала мотора и в этом случае электрическое торможение хода электродвигателя видится простым и эффективным решением. По сравнению устройствами, где применяются механический или гидравлический способы, электрическое торможение двигателей имеет явные преимущества в плане устойчивости действия и экономичности применения.

Варианты построения электрических тормозов

Рассмотрим несколько вариантов торможения двигателей электрическим способом, которые могут быть применимы на практике. При этом отметим возможности использования механизмов торможения по отношению к электродвигателям разных видов. Список рассматриваемых методик торможения включает следующие:

  • противотоком,
  • вводом постоянного тока,
  • электронным способом,
  • сверхсинхронной скоростью,
  • другими способами.

Принцип торможения противотоком

Мотор отключается от электросети, и пока ротор продолжает вращаться, вновь подключается противофазой. Такая система создаёт эффективный момент блокировки, обычно превышающий пусковой момент.

Между тем, этот эффективный момент торможения должен быть быстро нивелирован, чтобы двигатель после остановки не вращался в противоположном направлении. Несколько устройств контроля и автоматики привлекаются для обеспечения замедления вращения вала электродвигателя до его полной остановки:

  • датчики остановки фрикциона,
  • датчики центробежного останова,
  • хронометрические приборы,
  • реле частоты,
  • реле напряжения ротора (для двигателей с фазным ротором) и т. д.

Торможение двигателя с короткозамкнутым ротором

Прежде чем выбирать систему противотока для асинхронного мотора с КЗ ротором, важно обеспечить устойчивость двигателя к противоточному способу с учётом требуемой нагрузки.

Помимо механических напряжений, этот процесс подвергает ротор воздействию высоких тепловых нагрузок, так как энергия, выделяемая при каждой операции, рассеивается в теле ротора.

Тепловое напряжение на противотоке в три раза больше, чем при наборе скорости вращения. Здесь пики тока и крутящего момента заметно выше, если сравнивать с моментом пуска.

Читайте также:  Ручной тормоз автомобиля приора

Принцип методики противоточного воздействия на схему электродвигателя с целью быстрого замедления хода с последующей остановкой. Слева — нормальный рабочий цикл. Справа — цикл замедления и останова

Поэтому для обеспечения плавного останова двигателя системой противотока, как правило, последовательно с каждой фазой статора устанавливают резистор. Благодаря такому добавлению, при переключении уменьшается крутящий момент и ток, до значений, равных тем, что отмечаются на статоре в режиме пуска.

Однако противоточная система торможения имеет ряд серьёзных недостатков. Поэтому этот способ для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором используется в редких случаях и преимущественно на маломощных моторах.

Противоточное торможение на двигателях с фазным ротором

Чтобы ограничить ток и крутящий момент, прежде чем статор будет переключен на противоточный ход, крайне важно использовать резисторы ротора, используемые для запуска.

При этом следует периодично добавлять дополнительную резистивную секцию торможения. При правильно подобранном значении роторного резистора, регулировать тормозной момент до требуемого значения несложно.

Момент переключения тока даёт напряжение ротора практически в два раза большее, чем когда ротор находится в состоянии покоя, что иногда требует особых мер при изоляции.

Принцип противоточной электрической блокировки на моторах с фазным ротором. Слева — нормальный режим работы. Справа — замедление с остановом

Как и в случае с силовыми двигателями, цепь ротора выделяет значительное количество энергии. Вся выделенная энергия полностью рассеивается на резисторах (за исключением небольших потерь).

Двигатель может быть остановлен автоматически одним из вышеупомянутых устройств контроля. Например, с помощью реле напряжения или частоты в цепи ротора. С помощью схемы противотока удаётся поддерживать ведущую нагрузку с умеренной скоростью.

Однако характеристика крайне неустойчива (значительные колебания скорости по отношению к малым изменениям крутящего момента).

Торможение вводом постоянного тока

Этот вариант используется на двигателях с фазным и короткозамкнутым ротором. Если сравнивать с противоточной системой, стоимость применения источника выпрямленного тока компенсируется меньшим количеством резисторов.

Благодаря электронным регуляторам скорости и стартерам, этот способ торможения асинхронных электродвигателей видится вполне экономичным.

Принцип останова путём ввода постоянного тока. Для работы этой системы требуется источник постоянного напряжения. Требования к величине напряжения не критичны

Методика предполагает отключение обмоток статора от сети и подачу на обмотки выпрямленного тока. Прохождение выпрямленного тока по обмоткам статора сопровождается образованием фиксированного потока в воздушном зазоре между ротором и статорным кольцом двигателя.

Для достижения значения этого потока, способного обеспечить надлежащее торможение, ток должен быть примерно в 1,3 раза выше номинального тока. Избыток тепловых потерь, неизбежно вызываемых этим незначительным превышением, обычно компенсируется временной паузой после останова мотора.

Критерии применения метода вводом постоянного тока

Поскольку значение тока зависит от сопротивления обмотки статора, напряжение на источнике выпрямленного тока невысокое. Обычно источником выступает схема выпрямителя или контроллера скорости.

Эти источники выпрямленного тока должны быть адаптированы к переходным скачкам напряжения, происходящим на обмотках в момент отсоединения от переменного источника питания.

Движение ротора здесь следует рассматривать скольжением относительно поля, зафиксированного в пространстве. Поведение двигателя аналогично синхронному генератору с разгрузкой на роторе. Поэтому важны отличия характеристик, полученных на торможении вводом выпрямленного тока, по сравнению с противоточной схемой:

  1. Меньше энергии рассеивается на резисторах ротора или в теле ротора. Процесс эквивалентен механической энергии, массово выделяемой при движении. Единственная мощность, потребляемая от сети, — возбуждение статора.
  2. Когда нагрузка не является управляемой, двигатель не запускается в противоположном направлении.
  3. Если нагрузка является управляемой, система действует постоянно и удерживает нагрузку на низкой скорости. То есть достигается фактор замедления, а не полного торможения. Характеристика намного стабильнее, чем у системы противотока.
Читайте также:  Вибрация в тормозах классика

На моторах с фазным ротором характеристики крутящего момента зависят от выбора резисторов.

Вариант тормозных резисторов: 1 — датчик нагрева; 2 — металлический шунт; 3 — высокотемпературный проводник; 4 — проволочный резистивный элемент; 5 — температурный блок; 6 — корпус

На двигателях с короткозамкнутым ротором система позволяет легко регулировать момент торможения электродвигателя, воздействуя на энергетику постоянного тока. Тем не менее, тормозной момент остаётся низким, если мотор имеет высокие обороты.

Торможение двигателей электронным и сверхсинхронным способом

Эффект электронного торможения достигается относительно просто с помощью регулятора скорости, оснащенного тормозным резистором. Асинхронный двигатель действует как генератор. Механическая энергия рассеивается на ограничительном резисторе без увеличения потерь в самом двигателе.

Эффект торможения проявляется, когда двигатель достигает верхней точки синхронной скорости с переходом на более высокие значения. Здесь фактически инициируется режим асинхронного генератора и развивается тормозной момент. Возникающие при этом потери энергии восстанавливаются электросетью.

Подобный режим работы проявляется на двигателях подъёмников при спуске груза с номинальной скоростью. Тормозной момент полностью уравновешивается крутящим моментом от нагрузки.

За счёт этого равновесия удаётся тормозить не ослаблением скорости, а выводом двигателя в режим работы на постоянной скорости.

Для варианта эксплуатации моторов с фазным ротором, все или часть резисторов ротора должны быть накоротко замкнутыми, чтобы двигатель не развивал движение значительно выше номинальной скорости.

Сверхсинхронная система функционально видится идеальной для ограничения движения под нагрузкой, потому что:

  1. Скорость остаётся стабильной и практически не зависит от вращающего момента,
  2. Энергия восстанавливается и возобновляется в сети.

Тем не менее, сверхсинхронное торможение электродвигателей поддерживает только одну скорость вращения, как правило, номинальное вращение. На частотно-регулируемых двигателях используются сверхсинхронные схемы, благодаря которым изменяется скорость вращения вала от верхнего значения к нижнему значению.

Сверхсинхронное торможение легко достигается с помощью электронного регулятора скорости, который автоматически запускает эту систему при понижении частоты.

Другие тормозные системы

Редко, но всё-таки встречаются системы однофазного торможения. Эта методика включает питание двигателя между двумя фазами сети и подключает незанятый терминал к одному из двух других сетевых подключений.

Вариант остановки простым реверсивным переключением — реверс поля вращения, образованного обмотками статора

Тормозной момент ограничивается 1/3 максимального крутящего момента двигателя. Этой системой невозможно остановить мотор на полной нагрузке.

Поэтому такая схема традиционно дополняется противоточным методом. Вариант однофазной блокировки характеризуется значительным дисбалансом и высокими потерями.

Также применяется торможение электродвигателей ослаблением вихревых токов. Здесь работает принцип, аналогичный тому, что используется на промышленных транспортных средствах в дополнение к механическому торможению (электрические редукторы).

Механическая энергия рассеивается в редукторе скорости. Замедление и остановка электродвигателя контролируется простым возбуждением обмотки. Выраженный недостаток этого метода — значительное увеличение инерции.

Видео настройки преобразователя частоты на торможение

Ниже представлен видеоролик, демонстрирующий наличие дефектов и ошибки частотного преобразователя в момент функции торможения двигателя. Здесь же отмечается — как устранить нарушение работы электродвигателя и, соответственно, ошибку ПЧ:

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Z-Сила — публикации материалов интересных полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мульти-тематическая информация — СМИ .

Источник

Adblock
detector