Reverzace elektromotoru – poznámky elektrikáře

Indukční motory jsou účinným způsobem přeměny elektrické energie na mechanickou energii a používají se již více než 100 let. Standardní provoz elektromotoru zahrnuje rotaci v jednom směru, ale některé stroje mohou vyžadovat rotaci ve směru druhém – zpětném.

Reverzní zdvih – jedná se o změnu směru otáčení hřídele elektromotoru, např. pro počáteční otáčení hřídele ve směru hodinových ručiček bude otáčení obráceno proti směru hodinových ručiček. Asynchronní motor můžete obrátit změnou polarity napájecího napětí přicházejícího na kotvu motoru.

Existuje několik typů mechanismů, které vyžadují použití zpětného chodu motoru. V některých případech musí být tento proces automatický, v jiných musí být v případě potřeby spuštěn ručně.

Reverzace asynchronního motoru je nutná:

1. První skupina – zpětný pohyb je neustále vyžadován pro činnost mechanismu. Jedná se o zvedací mechanismy: navijáky, jeřáby, výtahy, jakož i blokovací mechanismy a pohony ventilů.
2. Druhou skupinou jsou zařízení, kde se reverzace motoru používá jako dočasná funkce. Zahrnuje dopravní pásy, čerpadla, eskalátory. V takových mechanismech se zpátečka používá zřídka, nejčastěji v nouzových situacích nebo při brzdění.

Jak funguje zpětný chod motoru?

Zpětný chod elektromotoru je nastaven v automatickém nebo manuálním režimu.

Podívejme se na hlavní metody obrácení:

• Reverzní třífázový elektromotor. Principem činnosti je změna fázování napájecího napětí motoru, které napájí vinutí statoru. Reverzní obvod obsahuje dva magnetické spouštěče, když je jeden z nich spuštěn, je do motoru přiváděno napětí různého fázování.
• Zpětný chod pomocí informací přenášených přes fieldbus. Tato možnost se používá jako standardní funkce ve většině regulátorů, které se používají ve střídavých obvodech.
• Statická metoda. Mění se polarita na výstupu měniče vinutí kotvy. Další možností je změna směru budícího proudu.
• Zpětný chod pomocí magnetického startéru. Při brzdění mechanismu, který má vysoký moment setrvačnosti zátěže, musí být vyrobená energie vrácena do hlavní elektrické sítě. Při brzdění slouží regulátor jako invertor a vyrobená energie bude mít záporný náboj. V tomto případě může regulátor vykonávat dvě funkce: reverzní a rekuperační brzdění. Regulátor je vybaven 2 můstky s připojením back-to-back. Mosty umožňují invertovat proud a napětí.

U asynchronních motorů lze zpětný pohyb provádět pomocí frekvenčních měničů.

Jak nastartovat motor na zpátečku?

Změna směru otáčení střídavého motoru se provádí změnou magnetického pole, což vede k pohybu v opačném směru. V magnetickém poli má každý vodič spojení se záporným a kladným proudem, poté výměna spouštěcího a hlavního vodiče zahájí rotaci v opačném směru. Tato metoda je nejjednodušší a nejúčinnější, protože při přepnutí vodičů se změní polarita magnetického pole.

Pro spuštění zpětného chodu třífázového motoru je nutné změnit fáze, obvykle se mění vnější fáze.

1. Odpojte kotvu od napájení.
2. Přepněte motor do režimu brzdění.
3. Kotva se spíná při brzdění nebo při úplném zastavení motoru.
4. Mechanismus se spouští a rotace již proběhne v opačném směru.

Reverzace elektromotoru u modelů se sekvenčním buzením se provádí ve stejném pořadí. U mechanismů se smíšeným buzením se sériové a paralelní vinutí nebo kotvy spínají dohromady.

Spouštění, brzdění a spouštění elektromotoru musí být prováděno v souladu s technologickými požadavky a bezpečnostními předpisy.

Jak obrátit elektromotor a proč je to potřeba?

Zpětný pohyb asynchronního elektromotoru je otáčení hřídele motoru v opačném směru. Většina mechanismů je vybavena funkcí zpětného chodu. V některých případech se tato funkce používá neustále v automatickém režimu pro mechanismy, jako jsou výtahy, jeřáby a navijáky.

V jiných aplikacích se zpětný pohyb používá pro nouzové situace nebo brzdění, jako jsou dopravní pásy, eskalátory a čerpadla.

Chcete-li změnit směr otáčení hřídele motoru, musíte změnit sled fází napájecího napětí. V závislosti na síťovém napětí 220 V nebo 380 V je třeba zvolit vhodné stykače a cívky pro odpovídající napětí.

Společnost Tekhnosphere, výhradní zástupce závodu Industrial Power Machines, nabízí různé typy asynchronních elektromotorů, frekvenčních měničů, převodovek a převodových motorů a také dieselové generátory předních značek. Zařízení má vynikající kvalitu, oficiální záruku a servis. Objednejte si motory od nejlepších výrobců.

Asynchronní motor je reverzibilní stroj. Pro změnu směru otáčení rotoru je nutné změnit směr otáčení magnetického pole (přepnutím přívodních vodičů na svorkách dvou fází motoru) – startovací a brzdové okruhy motoru

Mechanické charakteristiky pro dva směry otáčení jsou uvedeny na Obr. 1.

Rýže. 1. Skupina mechanických charakteristik asynchronního motoru pro reverzibilní provoz v režimu brzdění s výstupem energie do sítě (I), režim protispojení (II) a režim motoru (III) 1, 2 – přirozený; 3 – umělé.

Indukční motor s kotvou nakrátko může být použit nejen jako motor, ale také jako brzda. V režimu brzdění každý elektromotor vždy funguje jako generátor. Asynchronní elektromotor s rotorem nakrátko může mít tři režimy brzdění.

V režimu brzdění s výstupem energie do sítě stroj pracuje se záporným skluzem. V tomto případě rychlost rotoru převyšuje rychlost otáčení magnetického pole. Pro přepnutí do tohoto režimu je samozřejmě nutné dodat vnější aktivní moment z hřídele.

Režim s výstupem energie do sítě je široce používán ve zdvihacích zařízeních. Při klesání může pohonný systém vlivem potenciální energie zátěže nabývat rychlosti převyšující rychlost otáčení magnetického pole a klesání proběhne v ustáleném stavu odpovídajícím určitému bodu g na mechanické charakteristice, kdy je statický moment vzniklý klesající zátěží vyvážen brzdným momentem motoru.

U konvenčních pohonů s reaktivním statickým momentem je příslušný režim realizován pouze pomocí speciálních řídicích obvodů, které umožňují snížit rychlost otáčení magnetického pole. Mechanické charakteristiky asynchronního stroje pro režim s výstupem energie do sítě jsou uvedeny na stejném Obr. 1.

Jak je znázorněno, maximální točivý moment v režimu generátoru je poněkud vyšší než v režimu motoru a kritický skluz v absolutní hodnotě je stejný.

Asynchronní generátory jako takové mají velmi úzkou oblast použití, a to větrné elektrárny. Protože síla větru není konstantní a v důsledku toho se rychlost otáčení jednotky výrazně mění, je za těchto podmínek výhodnější asynchronní generátor.

Nejpoužívanějším režimem je režim brzdění – protispínání. Přechod do tohoto režimu asynchronních motorů, ale i stejnosměrných motorů je možný ve dvou případech (obr. 1): při výrazném zvýšení statického momentu (úsek charakteristiky ab) nebo při přepnutí statorového vinutí pro jiný směr otáčení (sekce cd).

V obou případech motor pracuje se skluzem větším než 1 a proudy překračují startovací proudy. Proto u motoru s kotvou nakrátko lze tento režim použít pouze za účelem rychlého zastavení pohonu.

Při dosažení nulových otáček je nutné motor odpojit od sítě, jinak bude mít tendenci zrychlovat v opačném směru.

Při brzdění s protisměrným zapojením motorů s fázovým rotorem by měl být do obvodu rotoru zaveden odpor reostatu, aby se omezil proud a zvýšil brzdný moment.

Je také možný režim dynamického brzdění. To však přináší určité potíže. Po odpojení motoru od sítě zmizí i magnetické pole stroje. Budit asynchronní stroj je možné ze zdroje stejnosměrného proudu, který je připojen ke statoru, odpojen od sítě střídavého proudu. Zdroj musí poskytovat proud ve vinutí statoru blízký jmenovité hodnotě. Protože tento proud je omezen pouze elektrickým odporem vinutí, musí být napětí stejnosměrného zdroje malé (obvykle 10 – 12 V).

Rýže. 2. Připojení statoru asynchronního motoru na stejnosměrný zdroj v režimu dynamického brzdění s zapojením do trojúhelníku (a) a hvězdy (b).

Režim samobuzení se používá i pro dynamické brzdění. Kondenzátory jsou připojeny ke statoru, který je odpojen od sítě.

Rýže. 3. Schéma dynamického brzdění samobuzeného asynchronního motoru

Když se rotor otáčí, v obvodu statoru se vytváří EMF v důsledku zbytkové magnetizace a proud protéká vinutím statoru a kondenzátory. Při dosažení určité rychlosti vznikají v obvodu statoru rezonanční podmínky: součet indukčních odporů se bude rovnat kapacitnímu odporu. Začne intenzivní proces samobuzení stroje, což povede ke zvýšení EMF. Režim samobuzení skončí, když se EMF stroje E a úbytek napětí na kondenzátorech vyrovnají.

Maximální brzdný moment se posouvá směrem k nižším rychlostem se zvyšující se kapacitou. Nevýhodou uvažovaného režimu brzdění je výskyt brzdného účinku pouze v určitém pásmu rychlosti a nutnost použití velkokapacitních kondenzátorů pro brzdění v nízkých rychlostech.

Pozitivní je, že není potřeba žádný další zdroj elektrické energie. Tento režim nastává vždy v takových instalacích, kde je k motoru připojena řada kondenzátorů pro zlepšení účiníku napájecí sítě.

Telegramový kanál pro ty, kteří se chtějí každý den učit nové a zajímavé věci: Škola pro elektrikáře