Una pregunta sobre el frenado y la desaceleración de un motor de CA

0

Aquí hay una información sobre la regeneración debido al frenado:

  

La mayoría de las veces, en la mayoría de las aplicaciones, una unidad de frecuencia variable   controla el motor suministrándolo con energía que luego alimenta el   carga. Sin embargo, ocasionalmente el flujo de energía será inverso,   Es decir, desde la carga, pasando por el motor, de vuelta al accionamiento. Esta voluntad   ocurre si la carga está perdiendo energía, como cuando una grúa o   El elevador está bajando una carga, o tal vez cuando un transportador está transportando   material cuesta abajo. La regeneración, como se le llama, también tendrá lugar.   si se desacelera una carga de inercia alta; En este caso, la energía almacenada.   en la masa giratoria fluye de regreso a través del motor al variador. Aficionados   a menudo se regeneran cuando se ralentizan rápidamente.

Puedo entender los primeros ejemplos en los que una grúa o un elevador está bajando una carga, actúa como un generador. Pero la información dice que esta regeneración tendrá lugar si se desacelera una carga de inercia alta. ¿Cómo puede suceder esto en la práctica?

Si desacelero un motor, ¿significa que tengo que bloquear mecánicamente su eje y causará la regeneración? ¿Cuál puede ser un ejemplo de desaceleración en este contexto? ¿Cómo ocurre tal frenado para que cause regeneración?

    
pregunta panic attack

3 respuestas

1

Motores de inducción 101.

En un motor de inducción, la tensión suministrada crea un campo magnético giratorio alrededor del rotor. Si considera que un motor de dos polos funciona en un sistema de 60 Hz, el campo giratorio se mueve a 60 Hz * 60 seg / min = 3600 RPM.

En este caso, 3600 RPM se denominaría "velocidad síncrona". Lo que significa que si el rotor realmente giraba a 3600 RPM, entonces el rotor y el campo giratorio están sincronizados.

Pero en una operación de motor normal, el rotor gira un poco más lento que 3600 RPM. Esta diferencia de velocidad, llamada "deslizamiento" da lugar a una corriente en el rotor que genera par de torsión. Cuanto mayor sea el deslizamiento, mayor será el par que producirá el motor, hasta un punto. Así que, básicamente, al aplicar una carga a un motor de inducción, se ralentiza un poco, y el par aumenta, hasta que el motor y la carga se equilibran entre sí (o quizás si la carga es demasiado, el motor se parará).

La forma en que se pone un motor de inducción en la regeneración es simplemente aumentar la velocidad mecánica de rotación por encima de la velocidad síncrona. En nuestro ejemplo, esto significa que debe hacer que el rotor gire más rápido que 3600 RPM. Puede hacer esto, por ejemplo, conectando otro motor (tal vez un motor de gas) a su motor eléctrico, y luego haga que el motor eléctrico gire en exceso con el motor de gas. Ahora tiene un generador de inducción en lugar de un motor de inducción. Suministrará energía a la red eléctrica en lugar de utilizar la energía de la red. No necesitas hacer nada más. Simplemente sucede.

Ahora consideremos un motor que se ejecuta desde una unidad de frecuencia variable (VFD). El VFD puede controlar la frecuencia de la tensión aplicada al motor, lo que significa que puede controlar la velocidad del motor. Por ejemplo, si el motor gira un plato giratorio pesado gigante y el VFD necesita reducirlo rápidamente, entonces el VFD aplicará una frecuencia inferior a la rotación real del motor. Debido a que la frecuencia eléctrica es más baja que la frecuencia real del rotor, el motor estará en regeneración. Esto causará que la energía mecánica en el plato giratorio se convierta en energía eléctrica. El VFD puede incluso tener una falla de sobretensión cuando esto sucede, a menos que tenga alguna forma de descargar la energía extra (por ejemplo, en una resistencia de carga). Debido a la forma en que están diseñados, los VFD generalmente no pueden devolver la energía a la red.

Hay muchas otras cosas que podrían escribirse sobre este tema, pero estos son los conceptos básicos. Si el rotor gira más lentamente que la frecuencia eléctrica, entonces el motor está funcionando de la manera habitual, como un motor. Pero si una fuerza externa acelera el rotor más rápido que la frecuencia eléctrica, entonces el motor pasará de forma natural a regeneración, ya que convierte la energía mecánica en energía eléctrica.

    
respondido por el mkeith
0

Toma un motor eléctrico conectado a un volante grande. Cuando lo conduces, tiene mucha energía. En el momento en que detienes el poder, todavía tiene esa energía. El volante comenzará a accionar el motor, exactamente de la misma manera que una carga de grúa impulsa el motor.

He visto esto usado en el pasado en generadores de respaldo. p.ej. Aeropuerto, hospitales. Hay un motor / generador eléctrico grande que es impulsado por la red eléctrica y tiene una enorme rueda volante. En el momento en que la red eléctrica se detiene, el motor se convierte en un generador que utiliza la energía del volante. Esto dura poco tiempo, pero lo suficiente como para iniciar un generador diésel que luego se hace cargo: energía constante sin la necesidad de hacer funcionar el generador diésel todo el tiempo.

(p. El generador de diesel se mantuvo caliente todo el tiempo utilizando aceite de enfriamiento precalentado.)

  

¿Pero cómo se realiza el frenado eléctrico y cómo causa la declaración y la regeneración? ¿Es necesario detener la alimentación de entrada al motor para que esto suceda?

Regeneración significa que el motor comienza a generar energía en lugar de usar. Por definición, esto significa que la potencia a se detiene.
Compare esto con el 'generador' estándar, que significa generar energía con un generador mediante la aplicación de energía mecánica.

También significa que se debe utilizar la energía del motor. Si simplemente detiene la alimentación, deje las conexiones eléctricas abiertas, no hay regeneración.

No he podido encontrar una demostración de you-tube pero he visto una yo mismo. Tomar un motor de corriente continua con volante.

  • Gírelo, detenga la alimentación y deje los cables del motor abiertos: el motor se ralentiza en X segundos.
  • Gírelo, detenga la alimentación, cortocircuite los cables del motor: el motor se ralentiza en menos de X segundos.

En el primer caso, la energía es utilizada por la fricción del sistema.

En el segundo caso también hay fricción, pero adicionalmente está generando energía eléctrica que, a través del cortocircuito, se convierte en calor. Por lo tanto, se ralentiza más rápido

    
respondido por el Oldfart
0

Un variador de frecuencia (VFD) funciona cambiando la velocidad síncrona del motor. Cuando se cambia la frecuencia, la curva de par de torsión y velocidad se mueve a una curva de par de torsión diferente con una velocidad síncrona diferente definida por la intersección de la curva con el eje de velocidad. La siguiente figura muestra un motor que opera primero en un punto de operación estable, 1, en la curva A. El punto de operación es estable porque es el punto donde la curva de carga se cruza con la curva del motor.

Si la frecuencia de operación se reduce ligeramente, la curva del motor se convierte en la curva B. La velocidad no cambia instantáneamente, por lo que el nuevo punto de operación se convierte en el punto 2. Desde ese punto, está por debajo de cero en el eje de torsión, el motor se ha vuelto negativo, frenando la carga y operando como generador. La curva característica de un motor de inducción se extiende naturalmente a la región de par negativo. La energía del suministro del motor al VFD aumenta la tensión del bus de CC ya que la energía se almacena en el banco de capacitores del bus de CC. Si los capacitores están cargados a un voltaje excesivo, los capacitores o alguna otra cosa fallarán. Para evitar eso, los VFD tienen un medio para limitar la velocidad a la que la frecuencia disminuirá cuando se reduzca el comando de velocidad. Además, las resistencias de frenado se pueden conectar en paralelo con el banco de condensadores para disipar la energía de frenado. Una copia de seguridad, la unidad se apagará si el voltaje sube demasiado.

La aplicación del par negativo continúa, la velocidad disminuye hasta que el motor se encuentra en el punto 3, un nuevo punto de operación estable a una velocidad más baja.

Si el motor simplemente se apaga, se devolverá algo de energía a la fuente, pero el campo magnético del motor generalmente decaerá rápidamente y el motor se detendrá.

El rendimiento general en el escenario descrito anteriormente se verá afectado por la fricción y la inercia de la carga y la cantidad de energía perdida en el motor y el VFD debido a la ineficiencia inherente.

    
respondido por el Charles Cowie

Lea otras preguntas en las etiquetas