Dispositif de freinage d'un moteur électrique asynchrone triphasé. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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L'article décrit un dispositif simple de freinage électrodynamique d'un moteur électrique asynchrone triphasé à rotor à cage d'écureuil, qui assure un freinage automatique lorsqu'il est déconnecté du réseau par circulation à court terme d'un courant pulsé du réseau d'alimentation à travers ses enroulements.

Le dispositif proposé concerne l'électrotechnique et peut être utilisé dans des entraînements électriques de mécanismes industriels généraux.

On connaît des dispositifs de freinage de moteurs électriques asynchrones triphasés à rotor à cage d'écureuil (IM) contenant des diodes et des condensateurs, des résistances et des démarreurs magnétiques qui relient deux phases de l'AD au réseau, et la troisième phase du moteur électrique est relié directement à l'un des enroulements de son stator [1,2].

Le plus proche du dispositif proposé en termes d'essence technique et de résultat obtenu est le dispositif décrit dans [3]. Cependant, le dispositif connu se distingue par la relative complexité du circuit de commutation primaire et un poids et un encombrement accrus dus à la présence de quatre vannes de puissance.

Le dispositif proposé, dont le schéma de principe est illustré sur la figure, se distingue par un circuit de commutation primaire plus simple et, par conséquent, par des indicateurs de poids et de taille améliorés.

Le dispositif de freinage HELL [4J] contient les contacts de puissance 1K1 et 1K2 du démarreur magnétique dans les première et troisième phases de l'enroulement statique du HELL. Le premier thyristor VS1, dont la cathode est connectée à la troisième phase de l'enroulement statorique de l'IM, les première VD1 et deuxième VD2 diodes, dont les anodes sont connectées respectivement aux première et troisième phases du réseau, et les cathodes sont combinées et connectées à travers le commutateur SA1 et la résistance R1 à l'une des sorties de la résistance réglable R2. L'autre sortie R2 via le condensateur C, shunté par un circuit série de la résistance R3 (non représentée sur le schéma) et le contact auxiliaire de fermeture K1 du démarreur magnétique, est connectée via les contacts auxiliaires d'ouverture K2 du même démarreur à l'anode de la troisième diode VD3 dont la cathode est reliée à l'électrode de commande du premier thyristor VS1. Diode de puissance VD4, dont l'anode est connectée à la deuxième phase de l'enroulement du stator de l'IM, et la cathode est connectée à la troisième phase de l'enroulement du stator de l'IM via la coupure des contacts de puissance 1 court-circuit du démarreur magnétique. Le deuxième thyristor VS2 et la cinquième diode VD5, dont la cathode est connectée à l'électrode de commande du thyristor VS2, et l'anode à l'anode de la troisième diode VD3, la cathode du thyristor VS2 est combinée avec la cathode du thyristor VS1 et est connecté à la troisième phase de l'enroulement de stator IM. Les anodes des thyristors VS1 et VS2 sont combinées avec les anodes des diodes VD1 et VD2, respectivement, et connectées aux phases correspondantes du réseau.

L'appareil fonctionne comme suit. En position initiale de pré-démarrage, l'interrupteur SA1 du circuit de commande de freinage IM est ouvert. Un commutateur automatique dans le circuit du moteur fournit une tension au circuit de commande IM et le démarre en appuyant sur le bouton de démarrage (non représenté sur le schéma). Le démarreur magnétique fonctionne et connecte l'AD au réseau avec ses contacts de puissance 1K1 et 1K2, ce dernier démarre alors que les contacts de puissance 1 K3 et les contacts de blocage K2 du démarreur magnétique s'ouvrent, et les contacts de blocage K1 se ferment, ce qui conduit à la décharge du condensateur C à travers ces contacts vers la résistance R3 (non représentée sur le schéma). Le condensateur C peut avoir été chargé lors du démarrage et du freinage précédents de l'IM. Après le démarrage de l'IM, le circuit de commande de frein moteur est préparé pour fonctionner en activant l'interrupteur SA1. Les thyristors VS1 et VS2 sont dans un état non conducteur.

Lorsque le HELL est déconnecté du réseau en appuyant sur le bouton "Stop", les contacts de puissance 1K1, 1K2 et les contacts auxiliaires K1 du démarreur magnétique s'ouvrent, et les contacts 1K3 et K2 se ferment. La demi-onde positive des phases du réseau est envoyée aux anodes des thyristors et le courant circule dans le circuit de leurs électrodes de commande à travers les diodes VD1 et VD2, les résistances R1 et le condensateur C, les contacts de coupure K2, les diodes VD3 et VD5. En conséquence, les thyristors se rompent et les enroulements statoriques des deuxième et troisième phases sont parcourus par le courant redressé du réseau. Dans les périodes non conductrices, le courant continue de circuler dans les enroulements du stator dans le même sens, qui se ferme à travers la diode VD4 et les contacts 1K3 du démarreur magnétique en raison de l'action de la FEM d'induction électromagnétique. Le moteur est fortement freiné.

A la fin de la charge du condensateur C, le courant dans le circuit des électrodes de commande des thyristors s'arrête, les thyristors ferment respectivement, le flux de courant à travers les enroulements des deuxième et troisième phases de l'AD s'arrête. Le processus de freinage est terminé. Dans ce cas, le condensateur est dans un état chargé. Le démarrage ultérieur de l'IM entraîne sa décharge automatique et l'appareil est prêt pour un cycle de freinage répété.

Détails. Pour le freinage électrodynamique de moteurs électriques, par exemple, d'une puissance de 4 ... 7,5 kW, les éléments suivants peuvent être utilisés : thyristors VS1, VS2 type T14-160 ou TL-160, classe 8 (160 A, 800 V) ; diode VD4 type B50, classe 6 (50 A, 600 V) ; les diodes VD1 et VD2 de type KD105G peuvent être remplacées par des diodes de type D226B (0,3 A, 400 V), deux en série dans le bras, en shuntant chacune d'elles avec une résistance de 100 ... 200 kOhm du MLT -type 0,5 ; les diodes VD3, VD5 type KD105V ou KD202 (1 A, 600 V), ainsi que les diodes D226B ; commuter tout débit et toute tension appropriés ; résistance R1 type PEV15 (10 ... 15 W ; 1 ... 1,5 kOhm) ; résistance R2 type PPB-25D (25 W ; 2,2 ... 10 kOhm) ; condensateur C type MBGO-600-10 (10 ... 20 μF ; 600 V) ; tout démarreur magnétique adapté au courant et à la tension, par exemple, type PML de la troisième grandeur pour un courant de 40 A ou PME-312.

Paramètre. La durée de freinage de AD est déterminée par le temps de charge du condensateur C, c'est-à-dire dépend de la valeur de sa capacité, et l'efficacité du freinage dépend de l'angle d'ouverture des thyristors, qui est déterminé par la valeur de la résistance R2. Par conséquent, la mise en place de l'appareil consiste principalement à sélectionner la valeur souhaitée de la résistance variable R2. Si la durée de freinage est insuffisante (lorsque le rotor s'épuise), il faut augmenter légèrement la capacité du condensateur de charge C. Après réglage, la résistance variable R2 peut être remplacée par une constante de même puissance.

Un circuit de commutation primaire plus simple de l'appareil augmente la fiabilité de son fonctionnement, réduit le coût, réduit le coût d'installation, de réglage et de fonctionnement. L'appareil ne consomme pas d'électricité lorsque l'IM est en marche.

Littérature

1. Petrov L.P. et autres Contrôle automatique du freinage des moteurs électriques des machines. - M. : Mashinostroenie, 1978.
2. Certificat d'auteur de l'URSS n° 754621, classe N02r 3/24, 07.08.80/29/XNUMX, bul. N° XNUMX.
3. Certificat d'auteur de l'URSS n° 1022276, classe N02r 3/24, 07.06.83/21/XNUMX, bul. N° XNUMX.
4. Requête n° 4044572/07(045740) datée du 27.03.86 mars XNUMX.

Auteurs : K. V. Kolomoitsev, R.M. Kolomoïsev

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