Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Hradec Králové, Vocelova 1338, příspěvková organizace Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0245 Číslo DUM: VY_32_INOVACE_08_C_05 Tematická oblast: Elektrické stroje – asynchronní motory a stejnosměrné stroje Téma: Rozběh a brzdění asynchronních motorů s kotvou nakrátko Autor: Ing. Lukáš Nepokoj Datum vytvoření: leden 2012
Anotace Metodický pokyn Materiál je určen pro 2. ročník studijního oboru MIEZ, předmětu ELEKTRICKÉ STROJE A PŘÍSTROJE, inovuje výuku použitím multimediálních pomůcek – prezentace s názornými obrázky a schématy doplněných textem podporujícím výklad učitele. Metodický pokyn Materiál používá učitel při výkladu – pro větší názornost a atraktivnost výuky a zároveň jej mohou využívat žáci pro domácí přípravu na výuku.
ROZBĚH A BRZDĚNÍ ASYNCHRONNÍCH MOTORŮ S KOTVOU NAKRÁTKO Spouštění probíhá v režimu tzv. „statorového spouštění“. Ve většině případů jde o snížení napájecího napětí, tím dojde ke zmenšení rozběhového proudu, ale zároveň se snižuje i záběrný moment. Proto může být používáno jen při odlehčení motoru nebo snížení záběrného momentu stroje.
ROZBĚH A BRZDĚNÍ ASYNCHRONNÍCH MOTORŮ S KOTVOU NAKRÁTKO Statorový spouštěč s rezistory Do obvodu statoru jsou zapojeny spouštěcí rezistory. Po dokončení rozběhu dojde k jejich odpojení. Vznikají na nich tepelné ztráty, proto se místo nich někdy používají tlumivky, ty ale zhoršují účiník v síti.
ROZBĚH A BRZDĚNÍ ASYNCHRONNÍCH MOTORŮ S KOTVOU NAKRÁTKO Rozběhové transformátory Zmenšují napětí na motoru a tím i jeho rozběhový proud. Nejčastěji se používají autotransformátory. Nevznikají na nich velké tepelné ztráty. Používají se na rozběh motorů velkého výkonu.
ROZBĚH A BRZDĚNÍ ASYNCHRONNÍCH MOTORŮ S KOTVOU NAKRÁTKO Rozběh hvězda (Y) – trojúhelník (D) Vinutí statoru se přepíná mezi zapojením Y a D. Při rozběhu – zapojení Y. Rozběhový proud i moment je na 1/3 oproti D. Po dosažení dostatečných otáček dojde manuálně nebo stykačem k přepnutí do D. Vinutí jsou běžně do D, pokud by byly trvale zapojeny do Y, dojde k přetížení.
ROZBĚH A BRZDĚNÍ ASYNCHRONNÍCH MOTORŮ S KOTVOU NAKRÁTKO Rozběh pomocí frekvenčního měniče Elektronické zařízení sestavené ze spínacích součástek (např. tyristorů). změnou frekvence spínání se mění velikost napájecí frekvence a napětí. hladký rozběh bez proudových nárazů. použití hlavně pro řízení otáček.
ROZBĚH A BRZDĚNÍ ASYNCHRONNÍCH MOTORŮ S KOTVOU NAKRÁTKO Mechanické brzdění Pomocí kotoučových nebo bubnových brzd. Brzdná energie se mění v teplo. Z bezpečnostních důvodů je výchozí poloha zabrzděno, elektromagnetem pak dochází k uvolnění brzdy. Obráběcí stroje, zdvihací mechanizmy.
ROZBĚH A BRZDĚNÍ ASYNCHRONNÍCH MOTORŮ S KOTVOU NAKRÁTKO Brzdění protiproudem Záměnou dvou fází se změní směr točivého magnetického pole. Změní se směr indukovaného proudu v rotoru a i mechanického momentu. V rotoru se indukují velké proudy = dochází k velkému ohřívání rotorového vinutí. Nutné hlídat otáčky (při n=0 odpojit), jinak se začne točit na druhou stranu!
ROZBĚH A BRZDĚNÍ ASYNCHRONNÍCH MOTORŮ S KOTVOU NAKRÁTKO Brzdění stejnosměrným proudem Stator je napájen nízkým ss napětím. Indukovaný proud v rotoru vytváří brzdný moment. Brzdný moment s otáčkami klesá (protože klesá indukované napětí). Bezkontaktní brzdění – bez mechanického opotřebení součástí.
ROZBĚH A BRZDĚNÍ ASYNCHRONNÍCH MOTORŮ S KOTVOU NAKRÁTKO Rekuperační brzdění Motor se při brzdění dostane do „nadsynchronních“ otáček a dodává do sítě elektrickou energii. Využití zejména u motorů s přepínatelnými póly, kde zvýšení počtu pólů = snížení synchronních otáček. Motor tak brzdí a dodává do sítě elektrickou energii. K úplnému zastavení z nízkých otáček se použije mechanická brzda.
ROZBĚH A BRZDĚNÍ ASYNCHRONNÍCH MOTORŮ S KOTVOU NAKRÁTKO OPAKOVÁNÍ: Popište rozdíl mezi spouštěním pomocí rezistorů a transformátorů. ………………………………………… Popište rozdíl mezi spouštěním Y/D a frekvenčním měničem. ……………………..…………………………… Popište mechanické brzdění. …………………………... Popište brzdění protiproudem a ss proudem. ................ Popište brzdění rekuperační. .........................................
ROZBĚH A BRZDĚNÍ ASYNCHRONNÍCH MOTORŮ S KOTVOU NAKRÁTKO Vocabulary: Auto-transformer starting – spouštění pomocí autotransformátoru Star-delta starting – spouštění hvězda trojúhelník Variable-frequency drive (VFD) – frekvenční měnič Mechanical brake – mechanická brzda DC injection braking – brzdění stejnosměrným proudem Regenerative braking – rekuperační brzdění
Použité zdroje TKOTZ, Klaus a kol. PŘÍRUČKA PRO ELEKTROTECHNIKA. Praha: Europa-Sobotáles cz, s.r.o., 2006, ISBN 80-86706-13-3. Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora.