非同期モーターのコンデンサーブレーキ

電気モーターのコンデンサーブレーキ

低出力非同期モータのコンデンサブレーキと、それを組み合わせたブレーキ方式が近年広く使用されるようになりました。制動速度、制動距離の短縮、精度の向上という点では、コンデンサブレーキは他の電気モーターの制動方法よりも優れた結果が得られることがよくあります。

コンデンサ ブレーキは、発電機モードの励起に必要な無効エネルギーが固定子巻線に接続されたコンデンサによって供給されるため、誘導機の自励現象、またはより正確には誘導機の容量励起の利用に基づいています。このモードでは、機械は固定子巻線に励起された自由電流によって生成される回転磁界に対して負の方向で動作し、滑り、シャフトに制動トルクを発生させます。動的および回復的とは異なり、ネットワークからの刺激的なエネルギーを消費する必要はありません。

電動機用コンデンサブレーキ回路

非同期モーターのコンデンサーブレーキ

図はコンデンサシャットダウン時にモータをオンする回路を示しています。コンデンサは固定子巻線と並列に含まれており、通常はデルタ パターンで接続されます。

エンジンが主電源から切り離されているとき コンデンサの放電電流 私が作成します 磁場角速度の遅い回転。機械は回生ブレーキモードに入り、回転速度は励磁場の回転速度に対応する値まで低下します。コンデンサの放電時には大きな制動トルクが発生しますが、回転速度が低下すると制動トルクは減少します。

ブレーキの開始時、ローターに蓄えられた運動エネルギーは短い制動距離で素早く吸収されます。停止は鋭く、衝撃瞬間は7Mnomに達します。容量の最高値での制動電流のピーク値は始動電流を超えません。

コンデンサの容量が増加すると、ブレーキトルクが増加し、低速までブレーキがかかり続けます。研究によると、最適な能力値は 4 ～ 6 回の睡眠の範囲にあります。ローター速度がステーター内で生じる自由電流によるステーター界磁の回転周波数と等しくなったとき、コンデンサーストップは定格速度の 30 ～ 40% の速度で停止します。この場合、ドライブによって蓄えられる運動エネルギーの 3/4 以上がブレーキ プロセスで吸収されます。

図 1、a のスキームに従ってモーターを完全に停止するには、シャフトの抵抗モーメントが必要です。説明した方式は、スイッチング デバイスがないこと、メンテナンスの容易さ、信頼性、効率性と比べて優れています。

コンデンサがモータと並列にしっかりと接続されている場合、AC 回路での連続動作用に設計された種類のコンデンサのみを使用できます。

モーターをネットワークから切断した後、コンデンサを接続して図1の図に従ってシャットダウンを実行する場合、スキームでの動作用に設計されたMBGPおよびMBGOタイプの安価で小型の金属紙コンデンサを使用することができます。定電流および脈動電流、および乾式極性電解コンデンサ (CE、KEG など)。

デルタ回路に従って緩く接続されたコンデンサによるコンデンサブレーキは、モータの定格トルクの少なくとも25％の負荷トルクがシャフトに作用する電気駆動装置の高速かつ正確なブレーキに使用することをお勧めします。

コンデンサブレーキには、単相コンデンサスイッチングという簡略化されたスキームも使用できます (図 1.6)。三相コンデンサのスイッチングと同じ制動効果を得るためには、単相回路のコンデンサの容量が図の回路の各相の容量の2.1倍である必要があります。 1、a.ただし、この場合、単相回路の容量は、三相接続したときのコンデンサの総容量の70％しかありません。

コンデンサブレーキ時のモーターのエネルギー損失は他のタイプのブレーキと比べて最も小さいため、始動回数の多い電気ドライブに推奨されます。

機器を選択するときは、ステータ回路のコンタクタがコンデンサを流れる電流に対して定格されている必要があることに留意する必要があります。コンデンサブレーキの欠点であるモータが完全に停止するまで動作が停止することを克服するために、動的磁気ブレーキと組み合わせて使用​​されます。

ダイナミックコンデンサブレーキ回路

磁気ブレーキによるコンデンサ動的ブレーキの回路。

2 つの基本的な DCB 回路を図 2 に示します。

この回路では、コンデンサブレーキを停止した後、ステータに直流電流が供給されます。このチェーンはドライブの正確なブレーキングに推奨されます。 DC 電源供給は、マシン パスの機能として実行する必要があります。速度が低下すると、ダイナミック ブレーキ トルクが大きくなり、エンジンの迅速な最終停止が保証されます。

この 2 段階ブレーキの有効性は、次の例からわかります。

ローターの慣性モーメントの 22% であるシャフトの外部慣性モーメントによる AL41-4 エンジン (1.7 kW、1440 rpm) のダイナミック ブレーキでは、ブレーキ時間は 0.6 秒、ブレーキは距離はシャフトの 11.5 回転です。

コンデンサブレーキとダイナミックブレーキを組み合わせると、ブレーキ時間と距離は 0.16 秒、シャフト回転数 1.6 に短縮されます (コンデンサの静電容量は 3.9 Sleep と仮定します)。

図の図では、図２ｂに示すように、これらのモードは、コンデンサのシャットダウンプロセスが終了するまでＤＣ供給と重複する。 2 番目のステージは PH 電圧リレーによって制御されます。

図のダイアグラムによるコンデンサ動的ブレーキ。 2.6 では、図のスキームによるコンデンサを使用したダイナミックブレーキと比較して、時間と制動距離を 4 ～ 5 倍短縮できます。 1、a.コンデンサの連続動作とダイナミックブレーキのモードにおける時間と経路の平均値からの偏差は、重複モードのある回路よりも2〜3倍小さくなります。