使用绕线转子感应电机作为变频驱动器的一部分
在升级起重机电驱动时,为降低成本,合理使用现有和在用起重机异步电动机是合理的。大多数国内水龙头通常配备MT和4MT系列的相位转子电机。
有趣的是使用带有锁相转子的起重机异步电机作为频率控制电力驱动的一部分的可能性。目前,LLC «Cranpriborservice» 在运行由变频器供电时功率高达 55 kW 且相位转子短路的异步电机方面拥有积极的经验。
这种技术解决方案是在起重机现代化过程中提出的,起重机以前配备的是基于带相位转子的异步电动机的传统起重机驱动系统。为了降低这种升级的成本,节省了电动机,在某些情况下,镇流电阻器在检查计算和更改连接方案后用作制动电阻器。
从能量的角度来看,MT和4MT系列绕线转子电动机甚至比同系列的鼠笼电动机更可取,因为它们具有更低的转子绕组有功电阻,因此损耗更低在转子的铜中处于平衡状态。
选择在传统起重机系统中使用带变阻器调节的电驱动器运行的绕线转子电动机,当从变频器切换到电源时(如果未超过机构的运行模式)始终具有较低的启动级别 -涨亏损。
在大多数情况下,起重机升级是为了扩展速度控制范围,以进行精确的装配操作或将起重机转移到地面上。在这种情况下,起重机的操作模式通常低于其制造过程中确定的操作模式。通过矢量控制,稳态损耗也减少了,因为电力驱动的功耗在部分负载下得到了优化。
有观点认为电压脉冲在 脉冲宽度调制应用于电机绕组会导致绝缘加速老化。在这种情况下,建议使用“作为变频驱动器一部分运行的特殊电动机”。确实,此类电动机的绝缘等级与 MT 和 4MT 系列家用电动机的绝缘等级没有区别。带短路环的相转子电动机作为变频驱动器的一部分运行了十多年,这表明它们具有很高的可靠性。
带相位转子的电机设计的一个特点是存在滑环和电刷。因此,由于电刷磨损或电刷架损坏而导致此类抽头的转子相位之一开路的可能性似乎很大。
为了在转子缺相的情况下确定电力驱动的可操作性,在 Cranpriborservice LLC 展台进行了一项实验,该试验使用带有 Altivar 71 型变频器和 55 kW 电机的提升机构的电力驱动。电动机的控制规律是矢量。在“从重物”提升额定负载之前,断开 55 kW 电动机转子的短路相位之一。
然后以 25 赫兹的频率在上坡方向开启电驱动。同时,电动驱动装置在上升方向加速,但速度波动明显。
在图。图 1 显示了转子短路和转子中的一相断开时电驱动速度的实验波形图。
米。 1、电驱动提升额定负载时转速实验波形图 0-3P:1-转子环短路; 2.转子一相断线。
从波形图中可以看出,在转子断相的情况下,电驱动器在上升方向的加速持续时间比完全缩短的环长约 1.5 倍。然而,从防止坠落载荷的角度来看,这种制度是可以接受的。
还应注意的是,换流器在缺相期间测得的定子电流与对称模式下的电流没有区别,尽管理论上它的值应该更高。电动机的热保护基于 I2t 的计算,因此不会在该模式下运行。
因此,维修人员可能不会注意到转子缺相,并且电机可能会因过热而损坏。作为针对这种模式的保护措施,可以建议在定子或转子电路中加入热继电器,但该解决方案需要实验验证。