בלימת קבלים של מנועים אסינכרוניים
בלימת קבלים של מנועים חשמליים
בלימת קבלים של מנועים אסינכרוניים בעלי הספק נמוך ושיטות בלימה משולבות עם השימוש בו הפכו בשימוש נרחב בשנים האחרונות. מבחינת מהירות הבלימה, קיצור מרחק הבלימה ושיפור הדיוק, בלימת קבלים נותנת לרוב תוצאות טובות יותר משיטות אחרות של בלימת מנועים חשמליים.
בלימת קבלים מבוססת על שימוש בתופעת עירור עצמי של מכונת אינדוקציה או, יותר נכון, עירור קיבולי של מכונת אינדוקציה, שכן האנרגיה התגובתית הנדרשת לעורר את מצב הגנרטור מסופקת על ידי קבלים המחוברים לסלילת הסטטור. במצב זה, המכונה פועלת עם שלילי ביחס לשדה המגנטי המסתובב שנוצר על ידי זרמים חופשיים הנרגשים בסלילת הסטטור, מחליקים, מפתחים מומנט בלימה על הציר. בניגוד לדינמי ומשקם, הוא אינו דורש צריכת אנרגיה מרגשת מהרשת.
מעגלי בלימה של קבלים למנועים חשמליים
בלימת קבלים של מנועים אסינכרוניים
האיור מציג את המעגל להפעלת המנוע במהלך כיבוי הקבלים. קבלים כלולים במקביל לפיתול הסטטור, המחוברים בדרך כלל בתבנית דלתא.
כאשר המנוע מנותק מהחשמל זרמי פריקה של קבלים אני יוצר שדה מגנטיסיבוב במהירות זוויתית נמוכה. המכונה נכנסת למצב בלימה רגנרטיבית, מהירות הסיבוב מופחתת לערך המתאים למהירות הסיבוב של השדה הנרגש. במהלך פריקת הקבלים נוצר מומנט בלימה גדול שיורד ככל שמהירות הסיבוב פוחתת.
בתחילת הבלימה, האנרגיה הקינטית הנאגרת על ידי הרוטור נספגת במהירות עם מרחק בלימה קצר. העצירה חדה, רגעי ההשפעה מגיעים ל-7 Mnom. ערך השיא של זרם הבלימה בערכים הגבוהים ביותר של הקיבולת אינו עולה על זרם ההתחלה.
ככל שעולה קיבולת הקבלים, מומנט הבלימה גדל והבלימה ממשיכה למהירות נמוכה יותר. מחקרים מראים שערך הקיבולת האופטימלי הוא בטווח של 4-6 שינה. עצירת הקבל נעצרת במהירות של 30 - 40% מהמהירות הנקובת כאשר מהירות הרוטור הופכת שווה לתדירות הסיבוב של שדה הסטטור מהזרמים החופשיים הנוצרים בסטטור. במקרה זה, יותר מ-3/4 מהאנרגיה הקינטית הנאגרת בכונן נספגת בתהליך הבלימה.
לעצירה מוחלטת של המנוע על פי הסכימה של איור 1, א, יש צורך לקבל רגע של התנגדות של הציר. התוכנית המתוארת משתווה לטובה עם היעדר התקני מיתוג, קלות תחזוקה, אמינות ויעילות.
כאשר הקבלים מחוברים היטב במקביל למנוע, ניתן להשתמש רק בסוגי הקבלים המיועדים לפעולה רציפה במעגל AC.
אם הכיבוי מתבצע על פי התרשים באיור 1 עם חיבור קבלים לאחר ניתוק המנוע מהרשת, ניתן להשתמש בקבלי נייר מתכת זולים וקטנים יותר מסוגים MBGP ו-MBGO, המיועדים לפעולה ב- Schemes של זרם קבוע ופועם, כמו גם קבלים אלקטרוליטיים קוטביים יבשים (CE, KEG וכו').
בלימת קבלים עם קבלים המחוברים באופן רופף לפי מעגל הדלתא מומלצת לשימוש לבלימה מהירה ומדויקת של כוננים חשמליים, שעל הציר שלו פועל מומנט עומס של לפחות 25% מהמומנט הנקוב של המנוע.
ניתן להשתמש בשיטה פשוטה גם לבלימת קבלים: מיתוג קבלים חד פאזי (איור 1.6). כדי להשיג את אותו אפקט בלימה כמו במיתוג קבלים תלת פאזיים, יש צורך שהקיבול של הקבל במעגל חד פאזי גדול פי 2.1 מהקיבול בכל שלב במעגל של איור. 1, א. אולם במקרה זה, הקיבולת במעגל חד פאזי היא רק 70% מהקיבולת הכוללת של הקבלים כאשר הם מחוברים בשלושה פאזות.
הפסדי אנרגיה במנוע במהלך בלימת קבלים הם הקטנים ביותר בהשוואה לסוגי בלימה אחרים, ולכן הם מומלצים עבור כוננים חשמליים עם מספר רב של התנעות.
בעת בחירת ציוד, יש לזכור כי יש לדרג את המגעים במעגל הסטטור עבור הזרם הזורם דרך הקבלים.על מנת להתגבר על החיסרון של בלימת קבלים - עצירת הפעולה עד שהמנוע מפסיק לחלוטין - הוא משמש בשילוב עם בלימה מגנטית דינמית.
מעגלי בלימה קבלים דינמיים
מעגלים של בלימה קבלים-דינמית על ידי בלימה מגנטית.
שני מעגלי DCB הבסיסיים מוצגים באיור 2.
במעגל, זרם ישר מסופק לסטטור לאחר עצירת בלימת הקבל. שרשרת זו מומלצת לבלימה מדויקת של הכונן. אספקת החשמל DC חייבת להתבצע כפונקציה של נתיב המכונה. במהירות מופחתת, מומנט הבלימה הדינמי משמעותי, מה שמבטיח עצירה סופית מהירה של המנוע.
ניתן לראות את היעילות של בלימה דו-שלבית זו מהדוגמה הבאה.
בבלימה דינמית של מנוע AL41-4 (1.7 קילוואט, 1440 סל"ד) עם מומנט האינרציה החיצוני של הציר, שהוא 22% ממומנט האינרציה של הרוטור, זמן הבלימה הוא 0.6 שניות, והבלימה המרחק הוא 11 .5 סיבובים של הציר.
כאשר משולבים בלימת קבלים ובלימה דינמית, זמן הבלימה והמרחק מצטמצמים ל-0.16 שניות ו-1.6 סיבובי פיר (הקיבול של הקבלים מוערך כ-3.9 Sleep).
בתרשים של איור. 2b, המצבים חופפים לאספקת DC עד לסיום תהליך כיבוי הקבלים. השלב השני נשלט על ידי ממסר מתח PH.
בלימה קבלים-דינמית לפי התרשים באיור. 2.6 מאפשר להקטין את הזמן ומרחק הבלימה פי 4 - 5 בהשוואה לבלימה דינמית עם קבל לפי הסכימה בתמונה. 1, א.הסטיות של הזמן והנתיב מהערכים הממוצעים שלהם בפעולה הרציפה של הקבל ובמצבי הבלימה הדינמית פחותות פי 2 - 3 מאשר במעגל עם מצבי חפיפה.