|
Рис. 1. Узлы схем, осуществляющих конденсаторное торможение асинхронных
двигателей.
Конденсаторное торможение не потребляют возбуждающую энергию из сети, в
отличие от динамического и рекуперативного. Конденсаторы обычно включают
параллельно обмотке статора. Большой тормозной момент появляется во время их разряда,
но падает с уменьшением частоты вращения вала.
При резком торможении ударные моменты равны 7 М
ном
. Если увеличить ёмкость
конденсатора (оптимальное значение 4-6 С
ном
), то торможение продолжится до самой
низкой частоты вращения вала, а в основном оно прекращается при частоте 30-40% от
номинальной. Во время торможения расходуется 75% запасённой приводом энергии.
Конденсаторы рассчитанные на долгую в цепи переменного тока, применяются при
глухом подключении параллельно двигателю. Такое торможение применяют для точной и
быстрой остановки электроприводов, где 25% номинального момента двигателя
приходится на момент нагрузки вала. Конденсаторное торможение рекомендуется для
электропривода с большим числом включений, т.к. потери энергии наименьшие. При
выборе аппаратуры учтите, что в цепи статора контакторы рассчитываются на нагрузку
тока, протекающего по конденсаторам.
Конденсаторно-динамическое торможение рекомендуют для точной остановки
электропривода. Время и путь при таком торможении сокращаются в 2 – 3 раза
Более рациональным является применение способов торможения, основанном на
переводе АД в генераторный режим, таким является конденсаторное торможение.
Индивидуальное конденсаторное торможение асинхронных двигателей, при котором для
каждого применяется своя индивидуальная ёмкость не позволяет в полной мере
использовать преимущества конденсаторного торможения. Два существенных недостатка
ограничивает применения ИКТ (индивидуальное конденсаторное торможение)
двигателями малой мощности:
а) значительный расход ёмкости на 1 кВт установленной мощности тормозимого
двигателя.
б) высокое значение нижней критической скорости при котором эффект торможения
прекращается;
97
Перечисленные недостатки можно устранить если вместо индивидуального
применить групповое конденсаторное торможение (ГКТ) асинхронных двигателей,
работающих независимо от друга друга используется одна общая для всех двигателей,
ёмкость к которой каждой из них присоединяется на время торможения. Данный вид
торможения целесообразно применять в первую очередь для асинхронных двигателей
таких механизмов, случайная задержка которых не влечёт за собой нежелательных
последствий – поломка нарушение технологии и т.п., - а связана лишь с одноразовым
снижением производительности. Это обширный класс механизмов: рольганги с
индивидуальным или групповым приводом, толкатели и передвижные упоры.
Целесообразность той или иной формы функционирования системы ГКТ, а также
количество конденсаторных батарей в конечном итоге должны определяться наибольшим
экономическим эффектом получаемых от её внедрения, Форма функционирования системы
– с отказами, без отказов (с неограниченным ожиданием)или смешанная – определяется
структурой цепей управления системы, стоимость которых не является решающей в общей
сумме расходов на ГКТ. Нужно, однако заметить, что система с неограниченным
ожиданием является наиболее сложной из рассмотренных и поэтому имеет ограниченное
применение.
Основной статьёй расходов при внедрении ГКТ является стоимость конденсаторных
батарей, соединительных проводов, образующих сеть конденсаторного торможения и
тормозных контакторов, присоединяющих двигатели и ёмкости. Выбор оптимального
числа конденсаторных батарей для каждой избранной форме функционирования системы
ГКТ должен выполняться с учётом возможно большей простоты не осуществления,
гарантирующей удовлетворительную надёжность работы системы и небольшие расходы на
её обслуживание.
На конкретных примерах рассмотрим использование результатов вероятного
анализа для определения числа конденсаторных батарей и срок окупаемости ГКТ если
стоимость одного комплекта оборудования, включающего конденсаторную батарею,
тормозные контакторы и аппаратура управления составляет с учётом монтажа. При этом
надо учитывать вероятность обслуживания и вероятность отказа для одной или двух
батарей [1].
Количество торможений за час:
𝑁 = 𝜆
60
(1)
Сумма сэкономленного за 1 час времени обусловленной ростом эффективности
торможения:
𝑡
1
=
𝑡
1
𝑁
робс
(2)
Сумма потерянного за 1 час времени, обусловленная наличием отказов в
торможении:
𝑡
2
=
𝑡
2
𝑁
Р
отк
(3)
Результирующий выигрыш времени за 1 час работы:
𝑡
2
= 𝑡
1
− 𝑡
2
(4)
Выигрыш времени за год работы:
=
𝑇
𝑡
(5)
Затем определяют годовой экономический эффект от внедрения системы с учётом
ГКТ коэффициента полезного использования рабочего времени:
𝑅
𝑢
=
0,9
(6)
Э = 𝑅
𝑢
С
э
∆𝑇
(7)
При использовании двух ёмкостей вместо одной годовой экономический эффект
возрастает почти в полтора раза. Наибольший эффект от использования ГКТ имеет место
для регулярного потока торможений, когда наименьший интервал времени между
окончанием одного торможения и началом следующего превышает наибольшее время
торможения.
98
Результаты расчётов свидетельствуют также быстрой окупаемости ГКТ. Данные
технических решений можно эффективно использовать во многих отраслях
промышленности, в нефтегазовой отрасли а также в коммунально-бытовой сфере в
частности котельных установках.
Do'stlaringiz bilan baham: |
