Použitie indukčných motorov s vinutým rotorom ako súčasti pohonu s premenlivou frekvenciou

Pri modernizácii elektrických pohonov žeriavov je v záujme zníženia nákladov racionálne použiť existujúce a fungujúce asynchrónne motory žeriavov. Väčšina domácich vodovodných batérií je zvyčajne vybavená motormi s fázovým rotorom radu MT a 4MT.

Zaujímavosťou je možnosť využitia žeriavových asynchrónnych motorov s fázovo viazaným rotorom ako súčasť frekvenčne riadeného elektrického pohonu. V súčasnosti má LLC «Cranpriborservice» pozitívne skúsenosti s prevádzkou asynchrónnych motorov s výkonom do 55 kW s fázovým rotorom nakrátko pri napájaní z frekvenčných meničov.

Takéto technické riešenie bolo urobené pri modernizácii žeriavov predtým vybavených tradičnými systémami pohonu žeriavov na báze asynchrónneho motora s fázovým rotorom.Aby sa znížili náklady na takúto modernizáciu, ušetrili sa elektromotory a v niektorých prípadoch predradné odpory, ktoré sa po kontrole výpočtov a zmene schémy zapojenia použili ako brzdové odpory.

Z energetického hľadiska sú elektromotory s vinutým rotorom radu MT a 4MT ešte výhodnejšie ako elektromotory s klietkou nakrátko rovnakého radu, pretože majú nižší aktívny odpor vinutia rotora a tým aj nižšie straty. v medi rotora v rovnováhe.

Elektromotor s vinutým rotorom vybraný pre prevádzku v tradičnom žeriavovom systéme s elektrickým pohonom s reguláciou reostatu má pri prepnutí na napájanie z frekvenčného meniča (ak nie je prekročený prevádzkový režim mechanizmu) vždy nižšiu úroveň rozbehu. navýšiť straty.

Vo väčšine prípadov sa modernizácia žeriavu vykonáva na rozšírenie rozsahu regulácie rýchlosti pre presné montážne operácie alebo pri prenášaní žeriavu na podlahu. V tomto prípade je prevádzkový režim žeriavu spravidla nižší ako režim stanovený pri jeho výrobe. S vektorovým riadením sú tiež znížené straty v ustálenom stave, pretože spotreba energie v elektrickom pohone je optimalizovaná pri čiastočnom zaťažení.

Existuje názor, že napätie pulzuje pri pulzná šírková moduláciaaplikovaný na vinutia motora vedie k zrýchlenému starnutiu izolácie. V tomto prípade sa odporúča použitie „špeciálnych elektromotorov na prevádzku ako súčasť pohonov s premenlivou frekvenciou“.Je pravda, že trieda izolácie takýchto elektromotorov sa nelíši od triedy izolácie domácich elektromotorov série MT a 4MT. Viac ako desaťročná prevádzka elektromotorov s fázovým rotorom so skratovanými krúžkami v rámci pohonu s premenlivou frekvenciou preukázala ich vysokú spoľahlivosť.

Charakteristickým znakom konštrukcie motorov s fázovým rotorom je prítomnosť zberacích krúžkov a kief. Preto sa zdá, že otvorený okruh jednej z fáz rotora takýchto kohútikov v dôsledku opotrebovania kief alebo poškodenia držiaka kefiek je veľmi pravdepodobný.

Pre zistenie prevádzkyschopnosti elektropohonu pri strate fázy rotora bol na stánku Cranpriborservice LLC realizovaný experiment s elektrickým pohonom zdvíhacieho mechanizmu s frekvenčným meničom typu Altivar 71 a motorom 55 kW. Riadiaci zákon elektromotora je vektorový.Pred zdvihnutím nominálnej záťaže "z váhy" bola odpojená jedna zo skratovaných fáz rotora motora 55 kW.

Elektrický pohon sa potom zapol smerom do kopca na frekvenciu 25 Hz. Elektrický pohon zároveň zrýchľuje v smere stúpania, no kolísanie otáčok je citeľné.

Na obr. 1 sú znázornené experimentálne oscilogramy rýchlosti elektrického pohonu pri skratovanom rotore a pri odpojení jednej z fáz v rotore.

Ryža. 1. Experimentálne oscilogramy otáčok elektrického pohonu pri zdvíhaní nominálnej záťaže 0-3P: 1-rotorové krúžky sú skratované; 2. jedna z fáz rotora je odpojená.

Z oscilogramov je vidieť, že zrýchlenie elektropohonu v smere stúpania pri prerušenej fáze v rotore trvá asi 1,5x dlhšie ako pri plne skrátených prstencoch. Z hľadiska ochrany pred padajúcimi bremenami je však takýto režim prijateľný.

Treba tiež poznamenať, že prúd statora meraný meničom počas straty fázy sa nelíši od prúdu v symetrickom režime, aj keď teoreticky by jeho hodnota mala byť vyššia. Tepelná ochrana elektromotora je založená na výpočte I2t, preto jeho prevádzka v tomto režime neprebehne.

Servisný personál tak nemusí stratu fázy v rotore zaznamenať a motor sa môže poškodiť prehriatím. Ako ochranu proti takémuto režimu je možné navrhnúť zaradenie tepelného relé do obvodu statora alebo rotora, toto riešenie však vyžaduje experimentálne overenie.