ترمز موتور القایی (آسنکرون) ترمز دینامیکی

در این مقاله قصد داریم در مورد انواع ترمز موتور القایی (آسنکرون) صحبت کنیم.

فهرست مطالب

1- انواع ترمز موتور القایی

2- ترمز احیا کننده موتور القایی ( ترمز فوق سنکرون)

3- ترمز معکوس موتور القایی

4- ترمز دینامیکی موتور القایی

————————————————–

1- انواع ترمز موتور القایی

از موتورهای القایی در مکانهای مختلف استفاده می‌شود. کنترل سرعت موتورهای القایی کار بسیار دشواری‌است و به همین دلیل استفاده از آنها محدود شده‌است و

موتورهای DC را به دلیل امکان تنظیم سرعت آنها باید مورد استفاده قرار می‌گرفت(البته با اختراع درایو ها به راحتی می‌توان بر روی موتورهای القایی نیز کنترل دور انجام داد).

اما هنگامی که درایوهای موتور القایی اختراع و به کار گرفته شدند ، به دلیل مزایای زیادی که موتورهای القایی نسبت به موتورهای DC دارند، موتور های القایی خیلی بیشتر مورد توجه قرار گرفت.

هرگاه کنترل موتورها نیاز باشد، ترمز کردن یکی از مهمترین بخش‌های کنترل موتور‌است ،. ترمز موتور القایی با روشهای مختلفی انجام‌می‌شود ،

1- ترمز احیا‌کننده موتور القایی ( ترمز فوق سنکرون)

2- ترمز معکوس موتور القایی

3- ترمز دینامیکی موتور القایی که به روش‌های زیر نیز طبقه‌بندی‌می‌شود:

•  ترمز دینامیکی AC
•  ترمز خود تحریک با استفاده‌از خازن‌ها
• وترمز دینامیکی DC
•  ترمز توالی صفر

————————————————–

2- ترمز احیا کننده موتور القایی ( ترمز فوق سنکرون)

ما می‌دانیم که قدرت (ورودی) یک موتور القایی به صورت زیر‌است.

P_in = 3VI_scosφ_s

در اینجا ، φ_s زاویه فاز بین ولتاژ فاز استاتور V و جریان فاز استاتور I_s است. اکنون، برای عملکرد موتوری φs <90o و برای عملکرد  ترمزی φs> 90o می باشد.

هنگامی که سرعت موتور بیش از سرعت سنکرون باشد، سرعت نسبی بین هادی های موتور و میدان گردان فاصله هوایی معکوس می‌شود، در نتیجه زاویه فاز بیشتر از 90 درجه‌می‌شود و جریان برق معکوس شده و در نتیجه ترمز احیا کننده صورت می گیرد.

ماهیت منحنی های گشتاور سرعت در شکل نشان داده‌شده‌است.

اگر فرکانس منبع ثابت باشد سپس ترمز احیا کننده موتور القایی تنها می‌تواند در صورتی که سرعت موتور از سرعت سنکرون بیشتر شود صورت بپذیرد،

اما با وجود یک منبع فرکانس متغیر ممکن‌است ترمز احیا کننده موتور القایی برای سرعت های پایین تر از سرعت سنکرون نیز انجام شود.

مهمترین مزیت این نوع ترمز می‌توان گفت که توان تولید‌شده بطور کامل استفاده می‌شود و مهمترین نقطه ضعف این نوع ترمز این‌است که برای منابع فرکانس ثابت ، ترمز نمی‌تواند در زیر سرعت‌های سنکرون انجام شود.

موتور القایی سه فاز

————————————————–

3- ترمز معکوس موتور القایی

ترمز معکوس موتور القایی با معکوس کردن توالی فاز موتور انجام‌می‌شود. ترمزگیری موتور القایی با تعویض اتصالات دو فاز از استاتور با توجه به ترمینال‌های برق انجام می‌شود.

و با این کار موتور از حالت عمکرد موتوری به حالت ترمزی وارد‌می‌شود در هنگام وصل شدن لغزش (2 – s) است ، اگر لغزش اصلی موتور در حال کار s باشد ، می‌توان آن را به روش زیر نشان داد.

از شکل کنار ما می‌توانیم ببینیم که گشتاور در سرعت  صفر، صفر نیست.

به همین دلیل است که وقتی موتور متوقف شود، باید تقریباً در سرعت صفر موتور از منبع تغذیه جدا شود. موتور برای چرخش در جهت معکوس وصل‌می‌شود و

گشتاور در آن لحظه صفر نیست و در نتیجه سرعت موتور ابتدا صفر می‌شود و سپس در جهت مخالف حرکت خواهد‌کرد.

البته این نوع ترمز بسیار به موتور آسیب وارد می‌کند و به هیچ عنوان پیشنهادنمی‌شود.

————————————————–

4- ترمز دینامیکی موتور القایی

چهار نوع ترمز دینامیکی موتور القایی یا ترمز رئوستاتیک وجود دارد ، در این مورد بحث خواهیم کرد.

1) ترمز دینامیکی AC

این نوع ترمز موتور القایی هنگامی بدست می‌آید که موتور با جدا کردن هر یک از سه فاز از منبع، آن فاز باز شده جدا بماند و با  یک منبع تغذیه تکفاز کار کند یا این که آن فاز جدا شده یا به فازی دیگر متصل شود،

وقتی که اتصال باز شده باز بماند به آن  اتصال دو سر گفته‌می‌شود و هنگامی که فاز قطع شده به یک فاز ماشین  دیگر وصل شود، به آن اتصال سه سر گفته‌می‌شود.

عملیات ترمز را می‌توان به راحتی درک کرد.

هنگامی که موتور در حال کار با 1 فاز است، موتور با توالی مثبت و منفی تغذیه می‌شود، گشتاور خالص تولید شده توسط دستگاه در آن زمان، مجموع گشتاور به دلیل ولتاژ توالی مثبت و منفی‌است.

در مقاومت بالا گشتاور خالص منفی‌است و ترمز اتفاق می‌افتد. از شکل زیر اتصالات دو و سه سر را می‌توان درک کرد.

2) ترمز خود تحریک با استفاده از خازن‌ها

 

شکل های بالا نمودار مدار و ویژگی‌های مختلف ترمز خود تحریک را با استفاده از خازن ها نشان می‌دهد.

همانطور که از شکل می بینیم، در این روش خازن ها بطور دائم به ترمینال های منبع موتور متصل می‌شوند.

مقدار خازن ها بسته به توانایی آنها برای ارائه جریان راکتیو کافی برای تحریک موتور و ایجاد آن به عنوان ژنراتور انتخاب‌می‌شود.

بنابراین، هنگامی که ترمینال های موتور از منبع جدا می‌شوند ، موتور به عنوان یک ژنراتور خود تحریک کار می‌کند و گشتاور و میدان تولید‌شده در جهت مخالف‌است و عمل ترمز موتور القایی اتفاق می‌افتد.

در شکل (b) منحنی A نمایانگر منحنی بی باری مغناطیسی‌است و خط B جریان از طریق خازن‌ها‌است که توسط

در اینجا ، ولتاژ ناشی از استاتور در هر فاز‌است.

مشخصات گشتاور سرعت در شرایط ترمزهای خود تحریک در شکل (c) نشان داده‌شده‌است. برای افزایش گشتاور ترمز و استفاده از انرژی تولید‌‌شده، گاهی اوقات مقاومت الکتریکی خارجی در داخل ترمینال های استاتور متصل‌می‌شود.

3) ترمز دینامیکی DC

برای به دست آوردن این نوع ترمز ، استاتور موتور القایی در حال کار به منبع DC متصل می‌شود. اتصال دو و سه سر دو نوع اتصال متداول برای استاتورهای ستاره و مثلث هستند.

 

 

نمودار دیگری در زیر نشان داده‌شده‌است تا نشان دهد چگونه با استفاده از پل دیود ، دو اتصال بار در یک مدار قابل دستیابی‌است.

 

عملکرد ترمز دینامیکی دو بار DC:

اکنون با توجه به روش کار ، لحظه‌ای که منبع تغذیه قطع‌می‌شود و جریان DC در میان ترمینال‌های موتور القایی وارد‌می‌شود،

یک میدان مغناطیسی ثابت به دلیل جریان DC ایجاد‌می‌شود و با توجه به این که  روتور موتور در این میدان می‌چرخد، در سیم‌پیچ روتور القایی یک میدان ایجاد‌می‌شود،

و در نتیجه دستگاه به عنوان ژنراتور عمل می‌کند و انرژی تولید‌شده در مقاومت مدار روتور پخش‌می‌شود و ترمز‌دینامیکی موتور‌القایی اتفاق می‌افتد.

4) ترمز توالی صفر

در این نوع ترمز، هر سه فاز استاتور به صورت سری به هم متصل‌‍شده و AC یا DC تک فاز در به آنها متصل‌می‌شود (همانطور که در شکل نشان داده‌شده‌است).

به این نوع اتصال، اتصال توالی صفر گفته می‌شود، زیرا جریان در تمام سیم‌پیچ استاتور به صورت شبه- فازی است.

هنگامی که منبع تغذیه متناوب AC باشد ، میدان حاصل از در فاصله هوایی ثابت‌است و در فرکانس منبع به صورت پالسی کم و زیاد‌می‌شود، هنگامی که منبع تغذیه DC‌است، میدان حاصل از آن ثابت‌است‌است و دارای مقدار ثابت خواهد بود.

مهمترین مزیت این ترمز  این‌است که تمام فازهای استاتور به طور یکنواخت بارگیری می‌شوند.

به مقاومت روتور بزرگی مانند ترمز دینامیکی AC احتیاج ندارد ، نیازی به مقاومت روتور بزرگ ندارد. نمودار مدار و مشخصات گشتاور سرعت در زیر نشان داده‌شده‌است.

لینک مرتبط:

درایو موتورهای القایی | راه اندازی، کنترل سرعت، ترمز‌موتور‌القایی