비동기 모터의 커패시터 제동

전기 모터의 커패시터 제동

저전력 비동기 모터의 커패시터 제동 및 그 사용과 결합된 제동 방법은 최근 몇 년 동안 널리 사용되었습니다. 제동 속도, 제동 거리 단축 및 정확도 향상 측면에서 커패시터 제동은 종종 다른 전기 모터 제동 방법보다 더 나은 결과를 제공합니다.

커패시터 제동은 발전기 모드를 여기시키는 데 필요한 무효 에너지가 고정자 권선에 연결된 커패시터에 의해 공급되기 때문에 유도 기계의 자기 여기 현상 또는 더 정확하게는 유도 기계의 용량성 여자 현상을 사용하는 것을 기반으로 합니다. 이 모드에서 기계는 고정자 권선에서 여기된 자유 전류에 의해 생성된 회전 자기장에 대해 음수로 작동하고 미끄러지며 샤프트에 제동 토크를 발생시킵니다. 동적 및 복원과 달리 네트워크에서 흥미로운 에너지를 소비할 필요가 없습니다.

전기 모터용 커패시터 제동 회로

비동기 모터의 커패시터 제동

그림은 커패시터 셧다운 동안 모터를 켜는 회로를 보여줍니다. 커패시터는 일반적으로 델타 패턴으로 연결된 고정자 권선과 병렬로 포함됩니다.

엔진이 주전원에서 분리된 경우 커패시터 방전 전류 내가 만든다 자기장낮은 각속도 회전. 기계가 회생 제동 모드로 들어가고 회전 속도가 여기 필드의 회전 속도에 해당하는 값으로 감소합니다. 커패시터가 방전되는 동안 회전 속도가 감소함에 따라 감소하는 큰 제동 토크가 발생합니다.

제동 시작 시 로터에 저장된 운동 에너지는 짧은 제동 거리로 빠르게 흡수됩니다. 정지는 날카롭고 충격 순간은 7Mnom에 이릅니다. 용량의 가장 높은 값에서 제동 전류의 피크 값은 시작 전류를 초과하지 않습니다.

커패시터의 용량이 증가함에 따라 제동 토크가 증가하고 제동이 계속해서 더 낮은 속도로 진행됩니다. 연구에 따르면 최적의 용량 값은 4~6회 수면 범위에 있습니다. 커패시터 정지는 회전자 속도가 고정자에서 발생하는 자유 전류로부터 고정자 계자의 회전 주파수와 같아지면 정격 속도의 30 ~ 40%의 속도에서 정지합니다. 이 경우 드라이브에 저장된 운동 에너지의 3/4 이상이 제동 과정에서 흡수됩니다.

그림 1의 구성표에 따라 모터를 완전히 정지하려면 샤프트의 저항 순간이 필요합니다. 설명된 방식은 스위칭 장치의 부재, 유지 관리 용이성, 신뢰성 및 효율성과 유리하게 비교됩니다.

커패시터가 모터와 병렬로 단단히 연결된 경우 AC 회로에서 연속 작동하도록 설계된 유형의 커패시터만 사용할 수 있습니다.

네트워크에서 모터를 분리한 후 커패시터를 연결하여 그림 1의 다이어그램에 따라 셧다운을 수행하면 Schemes에서 작동하도록 설계된 MBGP 및 MBGO 유형의 저렴하고 작은 크기의 금속 종이 커패시터를 사용할 수 있습니다. 정전류 및 맥동 전류뿐만 아니라 건식 극성 전해 커패시터 (CE, KEG 등).

델타 회로에 따라 느슨하게 연결된 커패시터를 사용한 커패시터 제동은 모터 정격 토크의 최소 25%에 해당하는 부하 토크가 작용하는 샤프트에서 전기 드라이브의 빠르고 정확한 제동을 위해 사용하는 것이 좋습니다.

축전기 제동을 위해 단순화된 방식을 사용할 수도 있습니다: 단상 축전기 스위칭(그림 1.6). 3상 커패시터 스위칭과 같은 제동 효과를 얻으려면 단상 회로의 커패시터 정전 용량이 그림 1의 회로에서 각 상의 정전 용량보다 2.1배 커야 합니다. 1, 아. 그러나 이 경우 단상 회로의 용량은 3상으로 연결된 커패시터 전체 용량의 70%에 불과합니다.

커패시터 제동 중 모터의 에너지 손실은 다른 유형의 제동에 비해 가장 적기 때문에 시동 횟수가 많은 전기 드라이브에 권장됩니다.

장비를 선택할 때 고정자 회로의 컨택터는 커패시터를 통해 흐르는 전류에 대해 정격이 지정되어야 한다는 점을 염두에 두어야 합니다.커패시터 제동의 단점인 모터가 완전히 정지할 때까지 작동이 정지되는 단점을 극복하기 위해 동적 자기 제동과 함께 사용됩니다.

다이나믹 커패시터 브레이크 회로

자기 제동에 의한 커패시터 동적 제동 회로.

두 개의 기본 DCB 회로가 그림 2에 나와 있습니다.

회로에서 커패시터 제동을 중지한 후 고정자에 직류가 공급됩니다. 이 체인은 드라이브의 정확한 제동을 위해 권장됩니다. DC 전원 공급은 기계 경로의 기능으로 수행되어야 합니다. 감소된 속도에서 동적 제동 토크가 중요하여 엔진의 빠른 최종 정지를 보장합니다.

이 2단계 제동의 효과는 다음 예에서 확인할 수 있습니다.

AL41-4 엔진(1.7kW, 1440rpm)의 다이나믹 제동에서 로터 관성모멘트의 22%인 축의 외부관성모멘트로 제동시간은 0.6초, 제동시간은 거리는 샤프트의 11.5 회전입니다.

커패시터 제동과 동적 제동이 결합되면 제동 시간과 거리가 0.16초 및 1.6축 회전으로 감소합니다(커패시터의 정전 용량은 3.9 Sleep으로 가정).

그림의 다이어그램에서. 그림 2b에서 모드는 커패시터 셧다운 프로세스가 끝날 때까지 DC 전원과 겹칩니다. 두 번째 단계는 PH 전압 릴레이에 의해 제어됩니다.

그림의 다이어그램에 따른 커패시터 동적 제동. 2.6은 그림의 방식에 따라 커패시터를 사용한 동적 제동에 비해 시간과 제동 거리를 4 ~ 5 배 줄일 수 있습니다. 1, 아.커패시터의 순차적 동작과 동적 제동 모드에서 평균값과의 시간 및 경로 편차는 중첩 모드가 있는 회로보다 2 ~ 3배 적습니다.