Конденсаторне гальмування
Воно знаходить застосування для гальмування асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором і використовується в електроприводах кранових механізмів для обмеження швидкості опускання вантажу.
Від’єднана від мережі обмотка статора разом з конденсаторами згідно з рис. 1.3 а утворює коливний контур, який складається з ємності і індуктивного опору обмотки статора. Якщо цей контур має достатню добротність, тобто якщо його активний опір досить малий порівняно в індуктивним і ємнісним, в ньому, внаслідок впливу зовнішніх збурень (залишковий заряд конденсатора, залишковий магнетизм тощо) виникають коливання певної частоти, які
а) б)
Рис. 1.1. Схема (а) та механічні характеристики (б) при однофазному ввімкненні статора асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором в мережу
а) б)
Рис. 1.2. Схема (а) та механічні характеристики (б) при однофазному ввімкненні статора асинхронного двигуна з фазним ротором в мережу
повільно затухають. Струм, що протікає при цьому в обмотці статора, утворює обертове магнітне поле, швидкість обертання якого визначається цією частотою і кількістю пар полюсів асинхронного двигуна. Якщо швидкість цього обертового поля менша, ніж швидкість ротора, то ковзання є від’ємним, а це означає, що двигун працює в генераторному режимі. При цьому в обмотці ротора наводиться ЕРС, виникає струм і магнітне поле, яке індукує свою ЕРС у статорі. Від неї в статорі виникає струм, діюче значений якого більше, ніж початковий струм коливного контура. Це призводить до зростання потоку статора, а отже, і до збільшення струму ротора, що, в свою чергу, призводить до подальшого зростання струму статора. Таким чином розвивається процес самозбудження асинхронного двигуна, який триває доти, доки не наступить рівновага напруг статора і конденсаторів.
а) б)
Рис. 1.3. Схема увімкнення та механічні характеристики асинхронного двигуна при конденсаторному гальмуванні
Механічні характеристики асинхронного двигуна при конденсаторному гальмуванні показані на рис. 1.З б. Їхній вигляд дозволяє зробити висновок про недоліки цього способу гальмування: по-перше, гальмівний момент виникає при досить значній ( > (0,3...0,5)н) швидкості двигуна, по-друге, при деякій критичній швидкості починається його різке зменшення - зрив. Крім цього, до недоліків слід віднести також необхідність увімкнення в схему конденсаторів великої ємності для одержання гальмівного ефекту на понижених швидкостях.
Перевагою конденсаторного гальмування є те, що воно реалізується без додаткових зовнішніх джерел енергії.
Конденсаторно-динамічне гальмування
Порівнюючи механічні характеристики асинхронного двигуна при конденсаторному (див. рис. 1.3 б) і динамічному гальмуваннях, можна зробити висновок, що вони взаємно компенсують властиві їм недоліки, тобто, якщо поєднати ці два способи, можна одержати високий гальмівний ефект у цілому діапазоні робочих швидкостей: при малих швидкостях, завдяки динамічному, а при великих - завдяки конденсаторному гальмуванню.