Yaygın olarak kullanılan elektrikli frenler nelerdir? Nasıl tasarlanır? Hangi prensip?
Yaygın olarak kullanılan elektrikli frenleme, güç ters bağlantı frenlemesi ve dinamik frenlemeyi içerir.
1. Güç ters bağlantı freni
Güç kaynağı ters frenleme, motor stator sargısının güç fazı sırasını değiştirerek motoru hızlı bir şekilde durmaya zorlama yöntemidir.
1. Tek yönlü çalışma ters bağlantı fren kontrol devresi
Şekil 21804'te gösterildiği gibi:
2. Ters çevrilebilir fren kontrol devrelerinden biri
Şekil 21805'te gösterildiği gibi:
Şekilde, KS-1 ve KS-2, hız rölesinin ileri ve geri yönlerde normalde açık olan iki kontağıdır.SB2'ye basıldığında motor ileri döner ve hız rölesinin normalde açık kontağı KS-2 kapanır, bu terstir. Bağlantı kontrol eylemi için hazırlık SB3'e basıldığında, motor ters döner ve KS-1 hız rölesi kapanır ve ters bağlantı kontrol eylemine hazırlanır. KA ara rölesinin işlevi şudur: Operatörün iş ihtiyacından dolayı iş parçasını ve iş milini elle döndürmesini önlemek için motor, KS hız rölesini de döndürür; hız belirli bir değere ulaştığında, hız rölesinin normalde açık kontağı kapanır ve motor elde edilir. Ters güç ve ters itme, işle ilgili kazalara neden olur.
Şekil 21805 Kontrol devresinin çalışma prensibi aşağıda kısaca açıklanmıştır:
QS güç şalterini kapattıktan sonra SB2'ye basın, KM1 kontaktörü enerjilenir ve kapanır ve kendinden kilitli kontağı ile kendinden kilitlenir, motor M ileri başlar, motor hızı 120 rpm'den yüksek olduğunda, KS-2 kapanır, bu bir ters bağlantıdır Kontrol eylemi hazırlığı.
İleriye doğru dönüşün durması gerektiğinde, SB1'e basın, KM1 kontaktörünün enerjisi kesilir ve serbest bırakılır ve KA ara rölesine enerji verilir ve kendiliğinden kilitlenir; KA'nın normalde açık kontağı kesilir, KM2 kendinden kilitlemeli kontağın güç kaynağı devresini keserek kendini kilitleyemez hale getirir Kilit; KA'nın normalde açık kontağı KM2'nin bobin devresine bağlanır, böylelikle KM2'ye enerji verilir ve kapanır Bu sırada ters frenleme başlar.Motor hızı dakikada yaklaşık 100 devire düştüğünde KS-2 hız rölesi kapanır. Açın, KM2'yi kapatın ve bırakın ve ara rölenin kendinden kilitleme devresindeki normalde açık kontak KM2'nin bağlantısı kesilir, böylece ara röle KA da güç kaybeder ve bırakır. (Ters çalıştırma ve geri frenin çalışma prensibi yukarıdakine benzer, bu yüzden tekrar etmeyeceğim.)
Ters çevrilebilir marş ve geri frenin kontrol devrelerinden birinin referans kablolama adımları aşağıdaki gibidir:
(1) Önce, kontrol güç kaynağı "1" ve "2'yi dışarı çıkarmak için FU2 güç kaynağını ve FR termik rölesinin normalde kapalı kontağını bağlayın.
(2) "1" güç kaynağını üç bobinin bir ucuna bağlayın. KM1 ve KM2 kontaktörlerinin bobinlerinin serbest uçları sırasıyla birbirlerinin normalde kapalı kontaklarına bağlanır; KM1 ve KM2'nin iki boş normalde kapalı kontağından biri uzun ve biri kısa olmak üzere ikisi diğerinin normaline bağlı iki tel çekilir. Açık kontaklar, iki uzun tel iki kontaktörün ilgili bobin telleridir.KM2'den çekilen uzun tel, SB2'nin sol taraftaki normalde açık kontağına bağlanan "KM1 bobin teli" dir; KM2'den çekilen uzun tel normalde kapalı "KM2 bobin teli", SB3'ün sol taraftaki normalde açık kontağına bağlayın.
(3) KA'nın normalde kapalı kontaklarına yeni bağlanmış olan KM1 ve KM2'nin normalde açık kontaklarının boş kontaklarını tellerle bağlayın ve "KM1 ve KM2'nin ortak kendinden kilitlemeli teli" olarak SB2'ye uzun bir tel çekin (Veya SB3), sağ taraf normalde açık kontak; KA'nın normalde kapalı kontağının serbest ucundan SB1'in sağ taraf normalde kapalı kontağına uzun bir kablo geçirin; KA bobininin boş kontağından iki kısa ve bir uzun, toplam üç tel, sırasıyla kısa teller KM1 ve KM2'nin kabloya bağlanmamış normalde açık kontaklarını bağlayın ve uzun teli "KA'nın bobin teli" olarak SB1'in sol normalde açık kontağına bağlayın.Ka'nın normalde açık kontağına yeni bağlanmış olan KM1 ve KM2'nin normalde açık iki boş kontağını bağlayın. Açık kontak bağlantısını, başka bir KA normalde açık kontağına yeni bağlanmış olan KA normalde açık boş kontağı bağlayın ve bu noktadan biri uzun diğeri kısa olmak üzere iki kablo çekin. Kısa tel güç kaynağı "2" ye bağlanır ve uzun kablo " Güç kablosunu SB1'in normalde açık (veya normalde kapalı sol) kontağına bağlayın.
(4) KS hız rölesinin normalde açık iki kontağına bağlanan KA normalde açık boş kontaktan uzun bir kablo geçirin ve KS-1 ve KS-2'nin boş kontaklarını KM1 ve KM2'nin bobin tellerine bağlayın. . Burada KS-1'in KM1 bobin teline ve KS-2'nin KM2 bobin teline bağlı olduğuna dikkat edin. KS düğme anahtara yakınsa, KS'nin ana kablosunu SB2, SB3 düğmesinin sol normalde açık kontağına bağlayın; KS, KM1, KM2 kontaktörüne yakınsa, KS'nin giriş kablosunu KM1, KM2'ye bağlayın Normalde açık kendinden kilitlemeli kontakta (normalde kapalı kontağa çapraz bağlı uç).
(5) SB1'in sol normalde kapalı ve sağ normalde açık kontaklarını bağlayın; SB2 ve SB3'ün sağındaki normalde açık iki kontağı bağlayın.
(6) Herhangi bir hata veya eksiklik olmadığını onayladıktan sonra tüm kabloları kontrol edin, makineyi açın ve test edin.
3. Tersinir çalıştırma ters bağlantı freni kontrol devresi 2
Şekil 21806'da gösterildiği gibi:
Şekil 21813'te gösterilen kontrol devresi, normal çalışmada üçgen bağlantılı motorlar için uygundur. Motorun üç fazlı stator sargısının her fazına bir doğrultucu diyot seri olarak bağlanır. Motor normal çalıştığında, KM1 ve KM2 kontaktörleri elektriksel olarak kapatılır ve KM2 kontakları diyotlarla kısa devre edilir. Durdurmanız gerektiğinde, SB1, KM1 ve KM2 durdurma düğmesine basın hem kapanır hem de serbest bırakılır ve diyot çalışmak için sargıya bağlanır. Motorun rotoru artık manyetizmaya sahiptir ve atalet etkisi altında dönmeye devam eder Rotorun artık manyetik alanı stator sargılarını keser ve yönlü indüklenen akım üretir. Statorun indüklediği akım, rotorun dönen manyetik alanıyla etkileşime girerek fren torku oluşturur ve motoru durmaya zorlar.
Şekil 21812 ve Şekil 21813'te okuyuculardan bağlantı şemasını tamamlamaları istenir. Bu iki diyagram çok basittir ve bağlantı şemasını çizmeden doğrudan şematik diyagrama göre bağlanabilirsiniz.
Kısa devre freninin avantajı, özel kontrol ekipmanı olmadan basit ve kullanımının kolay olmasıdır. Frenleme sırasında, statorun indüklenen akımı, motor yüksüz başladığında ortaya çıkan akımdan daha küçüktür.
Kısa devre frenlemenin eksiklikleri şunlardır: frenleme etkisi güçlü değildir, konumlandırma doğru değildir ve yalnızca küçük kapasiteli yüksek hızlı motorlar için uygundur.
2. Kondansatör frenleme
Kapasitör frenleme, güç kaynağı kesildikten hemen sonra stator sargısının ucuna bir kapasitör bağlayarak asenkron motoru frenleme yöntemidir.
Kapasitif frenleme kontrol devresi Şekil 21814'te gösterilmektedir:
Üç grup kapasitör, motor stator çıkışı ile kapalı bir döngü oluşturmak için bir yıldız veya üçgene bağlanabilir. Çalışan motorun güç kaynağından bağlantısı kesildiğinde rotordaki artık manyetizma, indüklenmiş bir elektromotor kuvveti oluşturmak için stator sargısını keser ve kapasitörü yükler.Şarj akımı, stator sargısında bir uyarma akımı oluşturur ve bir manyetik alan oluşturur.Bu manyetik alan, rotor artık manyetizması ile etkileşime girer. Dönüş yönünün tersine bir frenleme torku üretilir, bu da motorun hızlı bir şekilde durmasına ve frenlemeyi tamamlamasına neden olur.
Kapasitif frenleme kontrol devresinin çalışma prensibi aşağıdaki gibidir:
Başlatma işlemi sırasında, QS güç anahtarını kapatın ve SB2 başlatma düğmesine basın, KM1 kontaktörü enerjilendirilir ve KM1-1 normalde açık kontak tarafından kendiliğinden kilitlenir, KM1-2 normalde kapalı kontağı kesilir ve KM2 bloke edilir; KM1 kontaktörü Ana kontak kapalıdır ve motora çalışması için enerji verilir; KT zaman rölesini enerjilendirmek ve kapatmak için KM1-3 kapatılır ve KT'nin gecikmeli açık ve normalde açık kontakları, KM2'nin güç elde etmesi için hazırlanmak üzere anında kapanır. Durdurmanız gerektiğinde, KM1 kontaktörünü kapatmak ve serbest bırakmak için SB1 durdurma düğmesine basın KM1'in ana kontağı, normalde açık kontak KM1-1 KM1-3 ve normalde kapalı kontak KM1-2 orijinal durumuna geri yüklenir. KM1-2 kilit kontağı tekrar kapatıldığında, KM2 kontaktörü enerjilenir ve KM2'nin ana kontağı kapatılır.Üç fazlı fren kondansatörü ve R1 ve R2 dirençleri stator sargısına bağlanır ve motor durana kadar frenlenir. Aynı zamanda KM1-3'ün bağlantısının kesilmesi KT zaman rölesinin güç kaybetmesine ve bırakmasına neden olur ve normalde açık kontağın gecikmeli olarak kesilmesi motor durana kadar gecikir ve ardından otomatik olarak kesilir, KM2 kontaktör devresini keser, böylece KM2 kontaktör gücünü kaybeder. serbest bırakıldı. Bu noktada, tüm elektrikli cihazlar orijinal durumuna geri getirilmiştir.
Kontrol devresindeki R1 direnci, frenleme torkunu ayarlamak için bir ayar direncidir ve R2 direnci bir deşarj direncidir. 380 volt ve 50 Hz'lik sincap kafesli asenkron motor için, deneyime göre, her fazda kilovat başına yaklaşık 150 mikrofarad fren kondansatörü gereklidir ve kondansatörlerin çalışma voltajı, motorun nominal voltajından daha az olmamalıdır.
Kondansatör frenleme, küçük enerji kayıpları ve basit ekipmanlarla hem yüksek hızlı hem de düşük hızlı motorları hızlı bir şekilde frenleyebilir.Genellikle 10 kilovatın altındaki küçük kapasiteli motorlar için kullanılır ve sık frenlenen yerlerde kullanılabilir.
3. Dinamik frenleme
Dinamik frenlemeye rejeneratif frenleme veya geri besleme frenlemesi de denir. Motorun çalışma süreci sırasında, örneğin bir vinç ağır bir nesneyi bir yüksekliğe indirdiğinde olduğu gibi, harici kuvvetin etkisine bağlı olarak, motorun dönüş hızı n2, stator sargısının dönen manyetik alanının senkron hızını n1 aşabilir. Şimdi dönen manyetik alanın hareket etmediğini varsayarsak, rotor iletkeni n2 eksi n1 hızında manyetik kuvvet çizgilerini kesecek, böylece motor bir jeneratöre dönüşecektir. Ağır nesnelerin potansiyel enerjisi elektrik enerjisine dönüştürülür ve şebekeye geri verilir, bu nedenle bu frenleme yöntemine dinamik frenleme denir.
Dinamik frenlemenin ekonomik faydaları iyidir.Yükün mekanik enerjisini elektrik enerjisine dönüştürebilir ve tekrar şebekeye gönderebilir.Dinamik frenlemenin dezavantajı dar uygulama aralığıdır.Frenleme ancak gerçek motor hızı senkron hızdan büyük olduğunda elde edilebilir. Fren üretme genellikle kaldırma makinelerinde ve çok hızlı asenkron motorlarda kullanılır. Örneğin, motor hızı ikiden dörde değiştirildiğinde, statorun dönen manyetik alanının senkron hızı dakikada 3000 devirden dakikada 1500 devire değişir ve rotor, atalet nedeniyle dakikada yaklaşık 2900 devirlik orijinal hızında dönmeye devam eder. Şu anda n, n1'den büyüktür ve motor dinamik bir frenleme etkisi yaratır.
Elektrik motorlarının frenlenmesi ile ilgili olarak, ondan fazla çeşit kontrol devresi olmak üzere iki kategori ekledik. Gelecekteki fiili çalışmada, okuyucular, çalışma sahasının gerçek koşullarına ve ekonomik koşullara göre bu fren kontrol hatlarını esnek bir şekilde seçmelidir.
