Asünkroonmootori
tööpõhimõteAsünkroonmootor on
tööstuses kõige enam kasutatav
elektrimootor , mis on tingitud
eelkõige tema lihtsast konstruktsioonist. Asünkroonmootor koosneb
paigalseisvast staatorist ning pöörlevast rootorist, mis on
üksteise suhtes paigutatud nii, et nende vahel eksisteeriks õhupilu
laiusega kuni 0,1…1 mm. Asünkroonmootori ehitus on näidatud
Joonis 2.8.
Joonis 2.9. Ühe ja
kahe pooluspaariga lühisrootoriga asünkroonmootor
Asünkroonmootori
staator koosneb mitmest vasktraadist mähisest, mis on üksteise
suhtes ruumiliselt nihutatud ning mida toidetakse kolmefaasilisest
elektrivõrgust. Mähised võivad olla ühendatud kas kolmnurka või
tähte. Selline paigutus tekitab ümber staatori pöörleva
magnetvälja, mis läbi õhupilu aheldub rootoris olevatel mähistel
ning tekitab rootori elektrivoolu (elektromagnetilise induktsiooni
nähtus). Vool tekitab rootoris omakorda magnetvälja, mille
vastasmõjul staatori magnetväljaga tekkib jõud, mis paneb mootori
pöörlema. Rootori pöörlemise kiirus sõltub magnetvälja
pöörlemise kiirusest, mis omakorda sõltub mootori pooluspaaride
arvust
p
ja toitesagedusest
f.
Joonis 2.9 on näidatud ühe ja kahe pooluspaariga lühisrootoriga
asünkroonmootor, mille pooluspaaride arv on määratud staatori
pooluspaaride arvuga.
a
b
Joonis 2.10.
Asünkroonmootorites kasutatavad rootorid. a – lühisrootor; b –
faasirootor [24].
Tänapäeval
kasutatakse põhiliselt faasi- ja lühisrootoriga asünkroonmootoreid.
Faasirootoriga mootoris (
slip ring rotor)
muudetakse rootori kiirust takistuse muutmisega rootori ahelas
kasutades selleks spetsiaalseid harjakesi, mis aga kuluvad kiiresti.
Järjest enam leiab
kasutust lühisrootoriga asünkroonmootor
(
squirrel
cage),
kus rootori mähised on omavahel lühistatud ning kogu elektrilise
energia ülekanne toimub läbi õhupilu.
Staatori
magnetvälja pöörlemise kiirust nimetatakse sünkroonkiiruseks, mis
avaldub
kus
ns
on mootori sünkroonkiirus (
p/min),
f
on
toitepinge sagedus ning
p
on pooluspaaride arv. Nagu näha, sõltub magnetvälja pöörlemise
kiirus ka pooluspaaride arvust. Mida suurem on pooluspaaride arv,
seda väiksem on sünkroonkiirus, kuid suurem arendatav pöördemoment.
Erinevatele pooluspaaride arvule vastavad välja sünkroonkiirused
toitesagedusel 50 Hz on ära toodud Tabel 2.3.
Tabel 2.3.
Pooluspaaride arvule vastavad sünkroonkiirused
Pooluspaaride arvSünkroonkiirus p/min 1
3000
2
1500
3
1000
4
750
5
600
Mootori
pöörlemiskiirust võib anda ka pöörlemisnurkkiirusena ω, mis
näitab mootori pöörlemiskiirust radiaanides sekundi kohta.
Asünkroonmootori
tegelik
pöörlemiskiirus on staatori magnetvälja pöörlemise
kiirusest väiksem. Seda iseloomustab
libistus s,
mis näitab mootori pöörlemiskiiruse
n
erinevust sünkroonkiirusest
ns
ja avaldub
Koormuse
suurenemisega suureneb ka libistus, mille väärtuseks on tavaliselt
1-5 %. (actuators raamat, sinine). Asünkroonmootori poolt arendatav
nimipöördemoment
M
võllil on avaldatav
kus
ωs
on sünkroonnurkiirus ja
Pmeh
on
mehaaniline võimsus mootori võllil, mis on antud mootori
nimesildil.
Momendi mõjumisel
hakkab mootor seisvast asendist ennast
kiirendama kiirendusega ε,
mis näitab pöörlemiskiiruse muutumise kiirust ning mõõdetakse
radiaanidega sekundruudu kohta. Teades mootori kiirendust saab välja
arvutada mootori käivitamise aja mõne pöörlemiskiiruseni.
Iga seadme töös
esineb paratamatult kadusid st. osa elektrivõrgust tarbitud
energiast kulub mootori soojenemiseks, jahutamiseks, magneetimiseks,
hõõrdumiseks laagrites jm. Mootori
efektiivsust , kasuliku töö ja
kogu tarbitud energia suhet, iseloomustab kasutegur
η.
kus
Pmehon
mehaaniline võimsus mootori võllil ja
Pel
mootori poolt
tarbitav võimsus elektrivõrgust. Mida kõrgem on
mootori kasutegur, seda rohkem tarbitud energiast läheb kasulikuks
tööks. Elektrimootorite kasutegur jääb tavaliselt vahemikku
0,8...0,95.
Asünkroonmootori
pöördemomendi sõltuvust pöörlemissagedusest iseloomustab tema
mehaaniline
tunnusjoon , mis on näidatud Joonis 2.11, a. Mootori
käivitamiseks on vaja tekitada mootoris käivitusmoment, mis on
mootori nimimomendist 1...3 korda suurem.
Suurimat momenti , mida
mootor käivitamisel saavutab nimetatakse vääratusmomendiks.
Nimipöörlemiskiiruse saavutamisel, mis on libistuse
s
korda väiksem kui sünkroonkiirus, töötab mootor oma nimirežiimis
(nimipöörlemiskiirusel ja nimimomendil). Asünkroonmootori tööpunkt
võib sõltuvalt koormusest varieeruda lubatud libistuse piirides
(2...8 %).
a
b
Joonis 2.11.
Asünkroonmootori tunnusjooned otsevõrku käivitamisel. a – M/n
tunnusjoon; b – I/n tunnusjoon [21]
Mootori lubatav
ülekoormus momendi järgi on 1,6...1,8 korda suurem nimimomendist.
Suurema koormusmomendi puhul võib mootor nö vääratuda
(vääratusmoment). Sel juhul kiirus väheneb järsult ning mootori
mähised hakkavad väga kiiresti kuumenema.
Joonis 2.11, b on
näidatud voolu sõltuvust pöörlemiskiirusest. Nagu on näha, võib
asünkroon-mootori otsevõrkkäivitusel käivitusvool olla
nimivoolust
In
4 ... 8 korda suurem.
Asünkroonmootori
sildiandmedIgale mootorile on
kere külge ühendatud seda mootorit iseloomustavad sildiandmed,
millelt saab kasutaja välja lugeda, kuidas mootorit tuleb kasutada.
Lühisrootoriga asünkroonmootori skeemitähis ja mähiste
tähistamine on toodud Joonis 2.12. Samuti on ära märgitud mootori
nimesildile kantavad olulisemad andmed.
Joonis 2.12. Lühisrootoriga asünkroonmootori skeemitähis ja mähiste tähistamine [21].
Asünkroonmasina sildiandmed
Tootja nimi
Mootori tüüp, sarjanumber
Nimivõimsus
Pn Nimipinge ja mähiste lülitus
Un Sünkroonkiirus (pooluste arv)
n0
Nimilibistus
sn Nimikasutegur
hn Nimivõimsustegur
jn Asünkroonmootori
ühendamine toiteallikaga1. Tähtühendus
Tähtühenduse
korral on mootori mähised ühendatud nii, et kolme mähise lõpud on
omavahel ühes punktis kokku ühendatud. Seda punkti nimetatakse
nullpunktiks . Mähiste
algused on ühendatud toitesüsteemiga.
Tähtühendust tähistatakse sümboliga Y. Tähtühendus on
illustreeritud Joonis 2.13.
a
b
Joonis 13. Asünkroonmootori tähtühendus. (a) skemaatiline tähistus; (b) toitekaabli ühendamine mootori klemmidele.
Tähtühenduse
korral kehtivad järgmised elektrilised seosed:
–
faasivool on võrdne liinivooluga.
–
liinipinge on faasipingest teguri korda
suurem
–
näivvõimsus
–
aktiivvõimsus
–
reaktiivvõimsus
2.Kolmnurkühendus
Kolmnurkühenduse
korral on mootori mähised ühendatud nii, et ühe mähise algus on
ühendatud teise mähise lõpuga. Nende mähiste ühenduspunktid on
ühendatud toitesüsteemiga, mida illustreerib
Joonis
2.14.
Tähtühendust tähistatakse sümboliga Δ.
a
b
Joonis 2.14. Asünkroonmootori kolmnurkühendus. (a) skemaatiline tähistus; (b) toitekaabli ühendamine mootori klemmidele.
Kolmunrkühenduse
korral kehtivad järgmised elektrilised seosed:
–
faasivool on liinivoolust teguri korda
suurem.
–
liinipinge on faasipingega võrdne.
–
näivvõimsus
–
aktiivvõimsus
–
reaktiivvõimsus
Kolmnurka ühendatud
mootor tarbib võrgust 3 korda suuremat võimsust, kui
samasse võrku
ühendatud tähtühenduse korral. Kolmnurka tohib ühendada mootoreid
vaid sellisel juhul, kui mootori mähised vastava pinge ja voolude
jaoks ette nähtud on.
Mootori ühendamisel
tuleb tähelepanu pöörata mootori sildiandmetele ja mootori
ühendamise viisile. Kui mootori sildiandmetel on kirjas Δ/Y
230 / 400 V, siis tohib Euroopa elektrivõrgus liinipingega 400 V
mootorit ühendada ainult tähte. Tähte ühendamisel langeb igale
mähisele pinge 230 V, kolmnurka ühendamise puhul aga 400 V, mis
põhjustab suuri voolusid ning võib viia mootori ülekuumenemise ja
riknemiseni. Sellist mootorit tohib ühendada kolmnurka ainult
kolmefaasilisse võrku liinipingega 230 V, mis võib olla saavutatud
näiteks trafo abiga. Kui mootori sildiandmetel on kirjas Δ/Y
400 / 690 V, siis tuleb mootorit samasse toitevõrku optimaalse töö
tagamiseks ühendada kolmnurka, sest siis langeb igale mähisele
pinge 400 V. Kui ühendada see mootor tähtühendusse langeb
mähistele aga pinge 230 V ning mootori ressurss ei ole optimaalselt
ära kasutatud. Sellist mootorit tohib ühendada tähte mõnda
tööstuslikku elektrivõrku, kus on
kolmefaasiline toide liinipingega 690 V.
Arvutusülesanne
IKolmefaasilisel
lühisrootoriga asünkroonmootoril, mille staatorimähised on
ühendatud kolmnurka, on järgmised sildiandmed. Mootor on ühendatud
3- faasilisse toitevõrku liinipingega 400 V ja sagedusega 50 Hz. (a)
Arvutada otsitavad suurused mootori töötamisel nimivõimsusel. (b)
Kuidas muutuvad võrgust tarbitavad võimsused, kui
samasugune mootor
on ühendatud samasse toitevõrku aga tähte?
SildiandmedOtsitavad suurusedvõimsus Pmeh = 5,5 kW
pinge U = 400/ 690 V Δ/ Y
vool I = 11/ 6,4 A Δ/ Y
sagedus f = 50 Hz
pöörlemiskiirus n = 1460 min-1
võimsustegur cos φ = 0,84
Võimsused S, P, Q
kasutegur η
pooluspaaride arv p
libistus s
võllil arendatav moment M
tarbitav energia 1,5 h jooksul
elektrienergia hind, kui 1 kWh maksab 1,60 EEK
Lahendus (a):Võrgust tarbitav
koguvõimsus
VA
Võrgust tarbitav
aktiivvõimsus
W
Võrgust tarbitav
reaktiivvõimsus
var
Kasutegur
Pooluspaaride arv
Kuigi staatorivool
on nimisildil antud, võib selle läbi teiste parameetrite arvutada
ka
A
Libistus ehk
kiiruse erinevus staatorvälja ja rootori pöörlemiskiiruse vahel.
Võllil arendatav
moment
Nm
Tarbitav
aktiivenergia 1,5 h jooksul
Wh
kWh
Elektrienergia hind
EEK
Lahendus (b):Tähtühenduse
korral langeb ühele mähisele väiksem pinge
V
Et arvutada
sellisel pingel mähiseid läbivat voolu, peame esmalt määrama ära
ühe faasi takistuse. Kuna tähtühenduses on liinivool võrdne
faasivooluga, milleks nimirežiimil on 6,4 A, ning ühele mähisele
langeb pinge 400 V siis saame, et
Ω
Faasi ja liinivoolu
väärtuseks kujuneb Ohmi seaduse järgi, pinge 230 V juures
A
Näivvõimsus on
seega
VA
Nüüd võrreldes
tarbitud võimsust täht- ja kolmnurkühenduses saame, et
kolmnurkühenduses arendab mootor (ja tarbib seega võrgust) 3 korda
suuremat võimsust.
Generaatori
ja mootori talitlusElektriajami töös
võib muutuda mootori pöörlemiskiirus, koormusmoment ning teatud
juhtudel ka pöörlemissuund. Kui
elektrimasin muundab
elektrilist energiat mehaaniliseks, siis töötab ta mootori režiimis. Kui
elektrimasin muundab mehaanilist energiat
elektriliseks , siis töötab
ta generaatori režiimis. Sõltuvalt režiimist jaotatakse mootori
tööd nelja nö kvandrandi vahel (vt. Joonis 2.15). Mootoritalituse
korral
toimivad mootori moment ja pöörlemiskiirus ühes suunas
(kvadrandid I ja III, Joonis 2.15). Näiteks koormuse tõstmisel
tuleb mootorile rakendada moment, mis on mootori pöörlemisega
samasuunaline. Generaatoritalituse korral toimivad mootori moment ja
pöörlemiskiirus vastassuundades (kvadrandid II ja IV, Joonis 2.15).
Näiteks kraana koormuse langetamisel teeb tööd gravitatsioonijõud
ning mootor peab töötama sellele vastu, et koormust mitte liiga
kiiresti alla lasta st pidurdama. See tähendab, et kuigi mootor
pöörleb ühes suunas, peab talle vastu mõjuma pidurdusmoment.
Koormuse langetamisel muundatakse mehaaniline energia elektriliseks.
Lühidalt, mootori
generaatoritalitlust võivad ajamis põhjustada alljärgnevad
tingimused.
Mootorit käitab
töömasin (näiteks
auruturbiin , sisepõlemismootor) st kiiruse
suurenemisel üle sünkroonkiiruse arendab mootor töömasinat
pidurdavat generaatormomenti.
Mootorit
pidurdatakse rekuperatiivpidurdusega st ajamit peatatakse konstantse
momendiga.
Joonis 2.15.
Elektriajami momendi-kiiruse neli kvadranti [21].
Lihtsamad ajamid
töötavad tavaliselt I kvadrandis (mootoritalituses), mõnedel
ajamitel on pöörlemissuund muutumatu, kuid muutub momendi suund (nt
kiirendamisel ja
pidurdamisel ). Samuti esineb
olukordi , kus
elektriajam töötab muutumatu suunaga momendiga, aga muutub mootori
pöörlemissuund (nt koormuse tõstmisel ja langetamisel). Kui
elektriajam on varustatud vastava muunduriga, siis võib ta talitada
kõigis neljas kvadrandis.
Asünkroonmootori
käivitamineAsünkroonmootori
käivitus on eriti problemaatiline suurematel võimsustel. Mootori
staatorivool ulatub käivituse ajal kuni 7-kordse nimivooluni.
Võimsate asünkroonmootorite otsevõrkukäivitus (
direct on-line, DOL)
põhjustab elektriliinides suuri voolutõukeid. Lisagem, et mootori
käivitusvoolu tugevus ei sõltu koormusest ning on igal
mootoril kindel suurus. See on antud mootori sildil
nimi-käivitusvoolukordsusena
Ikäiv/
In,
mis on tavaliselt 4...7. Pikkade liinide ja suure sisetakistusega
võrkude korral põhjustab võimsa mootori käivitus
ajutiselt teiste
elektritarvitite pinge olulist vähenemist. Seejuures on
asünkroonmootori käivitusmoment, võrreldes
alalisvoolumootoriga, suhteliselt väike, mistõttu suure koormuse ja
inertsimomendi , s.o
raske
käivituse,
puhul
venib käivitusprotsess pikaks. See asjaolu põhjustab omakorda
mootori mähiste olulist kuumenemist käivitusprotsessis ning sobiva
kaitse puudumisel tekib oht mähise isolatsioonile. [21]
Lühisrootoriga
asünkroonmootori käivitamiseks on mitu võimalust:
Otsevõrkkäivitus
on kõige lihtsam käivitusmeetod, mille puhul ühendatakse mootor
otse võrku, tavaliselt läbi pealüliti ja ülekoormuskaitse. Meetod
on lihtne, ega vaja mingeid keerukaid juhtimissüsteeme, kuid kutsub
esile kõige suuremat käivitusvoolu, mis võib olla kuni 8 korda
suurem mootori nimivoolust. Kuna mootor pole algselt pingestatud,
siis tegelik vooluimpulss võib olla kuni 14 korda suurem
nimivoolust. Lisaks
suurele käivitusvoolule on vajalik ka suur
käivitusmoment, mis on mitu korda kõrgem kui nimitalitluseks vaja
ja kutsub seega esile ebavajalikke jõude ja pingeid mehaanilistes
ülekannetes. Sellele vaatamata kasutatakse seda meetodit lihtsuse
pärast väga laialt. Otsevõrkkäivituse mehaaniline tunnusjoon on
toodud joonisel Joonis 2.11.
Täht-kolmnurkkäivituse
meetodiga on võimalik vähendada käivitusvoolu (kuni 30 %) ja
käivitusmomenti (kuni 25 %). Juhtseade koosneb lülitisti,
liigkoormuskaitsest ja timerist, kus on programmeeritud aeg täht-
kolmnurga ümberlülituseks. Mootorit käivitatakse alguses
tähtühenduses (tähtühenduses jooksevad mootoris väiksemad
voolud ) ning lülitatakse hiljem kolmnurka. Mootor peab eelnevalt
olema ühendatud kolmnurka. Kui mootor on paigalseisus
raskelt koormatud, ei sobi see meetod mootori käivitamiseks. Selline meetod
sobib aga ventilaatorite ja pumpade käivitamiseks.
Käivitamine
sujuvkäivitiga on võimalik tänu jõuelektroonikale, kus
kasutatakse vahelduvpingeregulaatorit pinge efektiivväärtuse
sujuvaks tõstmiseks, mis vähendab käivitusvoolu ja momenti.
Asünkroonmootori käivitamine sujuvkäivitiga on lähemalt
käsitletud punktis 2.7.
Käivitamine
sagedusmuunduriga on kõige paremaks viisiks mootori käivitamiseks
ning pöörlemiskiiruse reguleerimiseks. Tänapäeval on
sagedusjuhtimisega vahelduvvooluajam leidnud kasutust peaaegu kõigil
aladel, kus traditsiooniliselt rakendati alalisvooluajamit.
Asünkroonmootori käivitamine sagedusmuunduriga on lähemalt
käsitletud punktis 2.6.
Tabel 2.4 kirjeldab
kõikide
eespool mainitud käivitusmeetodite kasutamise iseärasusi
ja probleeme asünkroonmootori käivitamisel ja pidurdamisel.
Tabel 2.4.
Erinevate Käivitusmeetoditega kaasnevad probleemid mootorite
käivitamisel ja pidurdamisel [21]
ProbleemOtsevõrkkäivitusTäht- kolmnurk -käivitusSagedusmuundurSujuvkäivitiRihma libisemine /
kulumine laagritel
Jah
Keskmine
Ei
Ei
Suur käivitusvool
Jah
Ei
Ei
Ei
Ülekandemehhanismi
suur kulumine
Jah
Jah
Ei
Ei
Kauba kahjustamine pidurdamisel
Jah
Jah
Ei
Ei
Hüdraulilised löögid pidurdamisel
Jah
Jah
Ei, parim lahendus
Jah, vähendatud
Transmissioon peaks
Jah
Jah
Ei
Ei
Tabelist
selgub , et
otsevõrkkäivitus on kogu süsteemi mehaanika jaoks kõige
probleemirikkam, samuti ka täht-kolmnurkkäivitus. Parimateks
lahendusteks on käivitamine sagedusmuunduri- või sujuvkäivitiga.
Asünkroonmootori
pidurdamineElektriline
pidurdus kujutab endast talitlusviisi, kus mootori poolt toodetud
energia tagastatakse ümbritsevasse keskkonda. Mootori pöördemoment
mõjub sel juhul liikumist takistavalt (masin töötab generaatori
talitluses, vt. pt.2.5.5). Selline talitlus esineb juhtudel, kus
koormus järsult aeglustub või peatub, näiteks koormuse
langetamisel. Kui koormuse inerts on suur, tuleb sellega arvestada
juhul, kui mootorit on tarvis täiskiiruselt kiiresti peatada. Kuna
pidurdamiseks on vajalik täiendav moment, siis tuleb pidruduse
vältel koormuse energia hajutada. Ajamis salvestub kahte tüüpi
energiat, mis tuleb pidurduse vältel hajutada:
a) Inertsi või
kineetiline energia, põhiliselt pöörlevates ja lineaarmasinates,
mis avaldub sirgjooneliselt liikuva keha puhul
kus
m
on keha mass ja
v
on sirgliikumise kiirus. Pöörleva keha puhul
kus
J
on keha inertsimoment ja
ω
on
nurkkiirus .
b) Potentsiaalne
energia, põhiliselt liftides ja tõstukites, mis võivad liikuda
ühtlaselt ja kiireneda aeglaselt. Pidurdamisel tuleb rakendada kogu
võimsust, et hoida kiirus muutumatuna, kui koormus langeb. Ajamis
salvestunud potentsiaalne energia avaldub
kus
m
on keha mass,
g
on Maa
raskuskiirendus ja
h
on kõrgus
maapinnast .
Võimsuskaod
elektriajamis, mehaaniline takistus ja kaod ülekandemehhanismis
tulevad aeglustamisel kasuks, kuna need vähendavad nõutavat
pidurdusvõimsust (pratatamatult põhjustavad seal energia hajumist
nt soojusena). Regenereeritud potentsiaalne energia sõltub
maksimaalsest võimsusest ja väljajooksu ning peatumiskestusest.
Ajal, mil mootor
pidurdab muundatakse mehaaniline energia (kineetiline või
potentsiaalne) elektrienergiaks ning parimaks võimaluseks oleks see
energia tagastada toitevõrku. Energiat saab hajutada ainult siis,
kui energial on nö kuhu minna. Võimaldamaks mootori aeglustamist,
tuleb energia hajutada, mida võib teha seda energiat salvestades või
muundades teiseks energialiigiks. Selleks on mitu võimalust [23].
- Võimalik on tagastada elektrienergiat toitevõrku, kus see energia tarbitakse ära teiste võrku ühendatud tarbijate poolt seda nimetatakse elektrienergia rekuperatsiooniks.
- Elektrienergia muundada soojuseks, lastes elektrivoolul kulgeda läbi pidurdustakisti (elektrivoolu läbimisel läbi aktiivtakisti eraldub soojusenergiat).
- Energiavahetus mitmemootorilistes rakendustes (pidrudusenergiaga toidetakse teisi sama muunduriga ühendatud mootoreid)
- Dünaamiline pidurdus, kus koormuse kineetiline energia muundatakse soojuseks mootoris endas.
Elektrienergia
rekuperatsiooni peamiseks
eeliseks on elektrienergia
saadavus kõigile
samasse võrku ühendatud seadmetele. Kuna aga selline lahendus on
kallim ning suurendab muunduri massi ja mõõtmeid, siis on see
otstarbekas suurte võimsuste puhul nt elektrirongides, suurtes
kraanades.
Dünaamiline
pidurduse puhul ei tagastata elektrienergiat toitevõrku, vaid
antakse kogu mootori pöörlemisel tekkiv energia ära
pidurdustakistisse, kus see muundatakse ära soojuseks.
Alalisvoolupidurdus
on kõige lihtsam pidurdusviis. Alalisvoolupidurduse korral
lahutatakse mootor toitevõrgust ning mähistesse juhitakse
alalisvool . Alalisvoolu läbilaskmisel läbi mootori mähiste
tekitatakse staatoris paigalseisev
magnetväli , mis tekitab rootoris
pidurdus- ja hoidemomendi. Sel ajal energiat võrku tagasi ei anta.
Alalisvooluga pidurdamisel ei ole võimalik määrata mootori
pidurdusaega, kuna pinge sagedus on võrdne nulliga (alalisvoolu
puhul f = 0 Hz), mis tähendab, et puudub mootori kiiruse juhtimine.
Rootorile mõjub
sujuv pidurdusmoment ning seetõttu kasutatakse
rootori pidurdamiseks ja seisval rootoril pidurdusmomendi hoidmiseks
alalisvoolupidurdust lühikeste ajavahemike vältel. Sagedane
alalisvoolupidurdus võib põhjustada mootori liigkuumenemist ning
seetõttu on
soovitav kasutada selleks vajalikke kaitseseadmeid.
Aga loomulikult
võib ajami peatumine toimuda ka vaba väljajooksu või
aeglustusrambiga. Vaba väljajooksu puhul katkestatakse mootoril
toide ning jäetakse mootor
jooksma kuni koormus ja hõõrdejõud
teda ei peata. Aeglustusrambi puhul aeglustatakse mootori kiirust
sageduse vähendamisega kuni pidurdussageduseni ja rakendatakse
seejärel dünaamilist pidurdust. Pidurdussageduseks
loetakse
sagedust, millest allpool rakendatakse mootori dünaamilist pidurdust
[25].
Arvutusülesanne
IIKolmefaasiline
asünkroonmootor kiireneb nimikoormusel 1,5
sekundiga pöörlemiskiiruseni n = 2850 p/min. Määrata mootori
pooluspaaride arv
p,
libistus
s,
nurkkiirus
ω
ning
nurkkiirendus ε.
Kui
suur peab olema staatorivälja pöörlemise kiirus, et rootori
pöörlemiskiirus oleks n = 1000 p/min?
Lahendus:
On ilmselge, et
mootori sünkroonpöörlemiskiirus on 3000 p/min. Tabel 2.3 näitab,
et mootoril on 1 pooluspaar.
Mootori libistus
avaldub
Mootori nurkkiirus
s-1
Mootori
nurkkiirendus
s-2
Selleks, et rootori
pöörlemiskiirus oleks n = 1000 p/min peab staatorvälja pöörlemise
kiirus olema libistuse võrra suurem.
p/min
Kõik kommentaarid