резистивное торможение для асинхронного двигателя?

Мне пришло в голову, что, поскольку однофазные асинхронные двигатели переменного тока могут работать как генераторы, можно было бы затормозить асинхронный двигатель с резистивной нагрузкой. Основная идея заключается в том, что когда вы хотите остановить двигатель, вы должны отключить двигатель от источника переменного тока и подключить к двигателю резистивную нагрузку. Что ж, я только что купил радиальную ручную пилу, у которой уходит много времени на выбег, поэтому я решил попробовать ее. Вот план. Если кто-нибудь знает, будет ли это работать вообще, или может подсказать, какой должна быть нагрузка, мы будем очень признательны.введите описание изображения здесь

Ответы (2)

Это не сработает, но вы близки. В вашей ситуации асинхронный двигатель не имеет тока статора, поэтому двигатель не действует как генератор.

Однако все, что вам нужно сделать, это подать постоянный ток на статор, и двигатель очень быстро остановится. Ротор действует как короткозамкнутый виток в присутствии магнитного поля постоянного тока и преобразует всю кинетическую энергию в тепло.

Обратите внимание, что вы НЕ должны оставлять постоянный ток на статоре, иначе вы сожжете его.

Есть коммерческие устройства, которые работают таким образом, и все они имеют таймер, который отключает постоянный ток по истечении достаточного времени для полной остановки двигателя.

Скорость остановки двигателя зависит от величины постоянного тока, подаваемого на статор. Несколько ампер - это нормально, но я не могу дать вам конкретное значение - это зависит от вашего двигателя.

Это отличный ответ. Спасибо! Я постараюсь придумать хороший и безопасный способ сделать это. Но я просто хочу перепроверить кое-что. Вы говорите, что двигатель не будет работать как генератор. Однако асинхронные двигатели действуют как генераторы. На ютубе есть много роликов, где это показано. Из-за остаточного магнетизма в сердечнике ротора, если я правильно помню.
Вы можете быть правы, говоря, что остаточный магнетизм ротора может производить некоторую энергию. Но это очень мало по сравнению с тем, что вам нужно. Я думаю, что когда вы видите асинхронный двигатель, работающий как большой генератор, статор питается от источника питания, который питает двигатель. Двигатель действует как генератор, потому что вы перегружаете его. То есть: попытка заставить двигатель вращаться быстрее, чем поступающая мощность обычно заставляет его вращаться. Когда вы это делаете, двигатель затем преобразует эту дополнительную энергию вращения в выходной ток, который питает входящую линию питания.
Конечно, самый простой способ убедиться в этом — просто попробовать. Не модифицируйте пилу. Просто запустите его, затем вытащите вилку из розетки и замкните контакты. Если есть достаточный магнетизм, чтобы позволить ротору действовать как тормоз, вы увидите это очень быстро. Тем не менее, я не думаю, что вы увидите какое-либо значительное торможение.
Я не хочу заново изобретать велосипед. Я разберусь, как сделать инъекцию постоянного тока. Но если я поэкспериментирую с идеей резистивной нагрузки, я буду следить за результатом.
В конце концов я попробовал резистивную нагрузку. Параллельно двигателю пилы я подключил две лампочки накаливания по 300 Ватт (это две последовательные лампочки на 120В, а двигатель на 240В однофазный). Когда я отключаю питание системы, лампочки отчетливо светятся примерно одну-две секунды, и вы можете услышать замедление пильного диска. Но затем лампочки гаснут, и с этого момента, кажется, нет эффекта электрического торможения. Несмотря на то, что есть одна или две секунды торможения, чистый выигрыш по сравнению с отсутствием торможения невелик. Ротору по-прежнему требуется 20 или 30 секунд для полной остановки.

Причина, по которой асинхронные двигатели могут действовать как эффективные генераторы, заключается в том, что они подключены к уже запитанной сети, которая поддерживает их поле. Просто вращайте их быстрее, чем синхронная скорость, а не медленнее, и они будут возвращать мощность в соответствии с (теперь отрицательной) скоростью скольжения. (Вот почему частота сети увеличивается при небольшой нагрузке: уменьшение потребляемой мощности снижает скорость скольжения, приближая частоту сети к скорости вращения)

Из этого следует, что в принципе можно добиться рекуперативного торможения, контролируя скорость двигателя и регулируя приложенный переменный ток на частоте ниже синхронной скорости. Двигатель будет подавать мощность, поглощая мощность за счет собственной инерции и приводного вала.

По мере снижения его скорости вам придется постоянно снижать частоту переменного тока, чтобы поддерживать отрицательную частоту скольжения, соответствующую требуемому тормозному моменту.

Это, очевидно, довольно сложная проблема, на практике простота торможения постоянным током обычно делает его лучшим выбором.

ПРИМЕЧАНИЕ. Ток инжекции постоянного тока не должен превышать кратковременный номинальный рабочий ток двигателя. Это означает гораздо более низкие напряжения - может быть, 12 В для двигателя переменного тока 110 В или 230 В в качестве отправной точки. Измерьте сопротивление обмотки, определитесь с током, и это даст вам подходящее напряжение.

В некотором смысле торможение постоянным током является экстремальной версией рекуперативного торможения. Применение постоянного тока похоже на регулировку приложенного переменного тока (поддерживает поле) до 0 Гц за один раз.