Phanh điện của động cơ không đồng bộ ba pha
4.2 Phanh điện của động cơ không đồng bộ ba pha
a. Giới thiệu
Trong nhiều hệ thống, động cơ bị dừng lại do giảm tốc tự nhiên. Thời gian dừng chỉ phụ thuộc vào quán tính và mô men cản của máy được điều khiển bởi động cơ. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp cần phải rút ngắn thời gian này, và phanh điện là một giải pháp đơn giản và hiệu quả. So với hệ thống phanh cơ và thủy lực, nó có ưu điểm là tương đối ổn định và không yêu cầu sử dụng bất kỳ bộ phận hao mòn nào.
b. Nguyên lý hãm ngược hiện tại
Động cơ được cách ly với nguồn điện trong khi nó đang chạy và sau đó kết nối lại với nguồn điện thông qua một kênh khác. Đây là một hệ thống phanh rất hiệu quả, mô-men xoắn thường cao hơn mô-men xoắn khởi động, vì vậy nó phải được phanh càng sớm càng tốt để ngăn chặn động cơ khởi động theo hướng ngược lại.
Khi tốc độ gần bằng 0, quá trình dừng được điều khiển bởi một số thiết bị tự động:
● Máy dò dừng ma sát, máy phát hiện dừng máy ly tâm.
● Thiết bị định thời chính xác.
● Đo tần số hoặc rơle điện áp rôto (động cơ vòng trượt).
Động cơ lồng sóc
Ứng suất nhiệt trong quá trình hãm cao hơn gấp ba lần so với ứng suất nhiệt được tạo ra trong quá trình tăng tốc. Khi phanh, các đỉnh hiện tại và mô-men xoắn cao hơn đáng kể so với các giá trị bắt đầu.
Để đảm bảo phanh trơn tru, mỗi pha stator thường được kết nối nối tiếp với một điện trở khi chuyển sang dòng ngược. Theo cách này, mô-men xoắn và dòng điện có thể được giảm như trong trường hợp khởi động của stato. Phanh ngược hiện tại trong động cơ lồng sóc có nhược điểm đáng kể, vì vậy hệ thống này chỉ được sử dụng cho một số động cơ truyền động công suất thấp.
2. động cơ vòng trượt
Sau khi bật dòng điện, điện áp rôto thực tế dài gấp đôi thời gian tạm dừng, và trong một số trường hợp, các biện pháp cách điện tương ứng là bắt buộc. Như với động cơ lồng sóc, một lượng lớn năng lượng được giải phóng vào mạch rôto. Nó hoàn toàn tiêu tan (trừ một lượng nhỏ tổn thất) trong điện trở.
Động cơ có thể được tự động dừng lại bằng một trong các thiết bị trên hoặc rơle điện áp hoặc tần số trong mạch rôto. Hệ thống này giữ tải ổ đĩa ở tốc độ trung bình. Đặc tính của nó rất không ổn định (miễn là mô-men xoắn thay đổi một chút, tốc độ sẽ thay đổi rất nhiều).
c. Bằng cách tiêm một hệ thống phanh hiện tại DC
Dòng điện được điều chỉnh tạo ra một từ thông cố định trong khe hở không khí của động cơ. Để tạo ra từ thông thích hợp và đảm bảo hiệu quả phanh chính xác, dòng điện phải lớn hơn 1,3 lần so với dòng định mức. Quá dòng quá mức có thể gây ra sự mất nhiệt quá mức, được bù lại bằng cách tạm dừng sau khi phanh.
Do giá trị hiện tại được đặt hoàn toàn bởi điện trở cuộn dây stato, nên điện áp tại nguồn được chỉnh lưu thấp. Nguồn được chỉnh lưu thường được cung cấp bởi bộ chỉnh lưu hoặc bộ điều khiển tốc độ. Chúng phải có khả năng chịu được sự tăng điện áp thoáng qua vừa xuất hiện từ các cuộn dây bị ngắt khỏi nguồn AC như rms 380V. Có một độ trượt giữa chuyển động của rôto và từ trường cố định (từ trường quay theo hướng ngược lại với hệ thống dòng điện ngược). Hành vi của động cơ tương tự như của một máy phát đồng bộ xả ra bên trong rôto. So với các hệ thống hiện tại ngược, đặc điểm của các hệ thống tiêm được chỉnh lưu rất khác nhau:
• Ít năng lượng bị tiêu tán trong điện trở rôto hoặc lồng. Nó chỉ tương đương với năng lượng cơ học được giải phóng bởi vật liệu chuyển động. Động năng thu được từ nguồn năng lượng chỉ được sử dụng để khởi động stato.
● Nếu tải không lái tải, động cơ sẽ không khởi động theo hướng ngược lại.
● Nếu tải đang lái tải, hệ thống sẽ phanh thường xuyên và giữ tải ở tốc độ thấp. Đây là phanh giảm tốc thay vì phanh đứng yên. Đặc tính của nó là ổn định hơn nhiều so với dòng ngược.
Trong trường hợp động cơ vòng trượt, đặc tính mô men tốc độ phụ thuộc vào điện trở được chọn. Trong trường hợp động cơ lồng sóc, hệ thống có thể dễ dàng điều chỉnh mô-men phanh bằng cách vận hành dòng khởi động DC. Tuy nhiên, nếu động cơ đang chạy ở tốc độ cao, mô-men xoắn phanh sẽ thấp hơn. Để tránh quá nhiệt nghiêm trọng, các thiết bị có liên quan phải được sử dụng để cắt dòng điện trong stato ở cuối phanh.
