Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Hamowanie silnika trójfazowego

Polikon 03 Paź 2014 15:59 4686 12
  • #1 03 Paź 2014 15:59
    Polikon
    Poziom 14  

    Witam.
    Piszę ten post, bo wszelkie posty na ten temat są albo stare albo pozamykane.
    A chodzi o hamowanie silnika trójfazowego.
    Ostatnio sporo przeglądałem na ten temat i znalazłem tylko hamowanie prądem stałym (mało skuteczny) i jakiś jeden temat hamowania tyrystorem.
    A ja mam pytanie. Jakie są skutki hamowania podłączając zasilanie w odwrotnym kierunku?
    Taki pomysł wpadł mi do głowy całkiem przypadkiem, po prostu już jakieś kilka lat temu (pewna) suwnica ( około 25m długości i 3.2T udźwigu) straciła częściowo hamulce przy silnikach jezdnych. I każdy jak potrzebuje zahamować suwnicę prawie natychmiast to po prostu wciska na pilocie przeciwny kierunek jazdy i suwnica zatrzymuje się. Jak widać po tylu latach i styczniki i silniki jakoś wytrzymują te przeciążenia.
    Zastanawiam się nad użyciem fabrycznego modułu do rozpędzania silników. Lub zrobieniem takiego modułu. Z tego, co widziałem na wykresach działania tych „rozrusznikach” to nic innego jak ściemniacz do oświetlenia na tyrystorach. Tylko działa na trzy fazy. I teraz podłączyć taki „rozrusznik” w przeciwnym kierunku obrotów i mam regulowany hamulec.
    Co o tym sądzicie?

    0 12
  • #2 03 Paź 2014 21:27
    RitterX
    Poziom 36  

    Suwnica ma zapewne przekładnie jezdne a to zmienia warunki pracy silnika.
    W klatce obracajacego się wirnika płynie prąd. W momencie zamiany kolejności dwóch faz gdyż do tego sprowadza się zmiana kierunku nastąpi zmiana poślizgu, który gwałtownie wzrośnie zaś moment obrotowy zacznie spadać. Punkt pracy będzie musiał przejść przez zero charakterystyki mechanicznej tak by finalnie silnik mógł obracać się w przeciwnym kierunku o ile "hamowanie" potrwa zbyt długo. Tyle opisu zjawiska od strony maszyny. Problemem jest to co będzie się działo w falowniku o ile nie zaprotestują zabezpieczenia a podejrzewam, że zaprotestują.
    Po pierwsze obracająca się klatka, w której płynie określona wartośc prądu oraz rdzeń ze zgromadzoną energią kinetyczną oraz magnetyczną będą musiały się pozbyć różnicy pomiędzy stanem własnym a wartością jaką wymusza stojan po zamianie faz. Pierwszym skutkiem będzie skokowy wzrost napięcia od indukcji własnej a druga to istotny wzrost prądu od wirnika przeniesiony na uzwojenia stojana. Sporo się zaindukuje, naprawdę sporo. Chciałbym zobaczyć co się stanie z harmonicznymi nieparzystymi. Jak ich amplitudy poszybują a to bardzo niezdrowe dla silnika również od strony mechanicznej.
    Reasumując jak dla mnie to średnio udany pomysł. A gdzie się podziało kontrolowane hamowanie za pomocą zmiany częstotliwości i amplitudy napięcia zasilających faz?

    0
  • #3 11 Paź 2014 23:20
    retrofood
    Moderator

    Taki temat jest dokładnie rozpracowany w dowolnym podręczniku do maszyn elektrycznych. Zamiast odkrywać Amerykę, proponuję zapoznanie się z literaturą.

    -1
  • #4 13 Paź 2014 15:11
    bestler
    Admin DIY, Automatyka

    Kolego, Polikon

    Pomysł z tzw przeciwprądem znany początku istnienie suwnic. Zmiany są oczywiście możliwe, ale pamiętaj że suwnica to urządzenie DOZOROWE a co za tym idzie:

    - wszystko MUSI być zgodnie z dokumentacją techniczną urządzenia
    - wszelkie zmiany konstrukcyjne, w tym w obwodzie elektrycznym MUSZĄ zostać zatwierdzone przez UDT (musi być aktualizacja w dokumentacji) a następnie ten że sam urząd musi daną suwnicę podobnie odebrać czyli urzędowo dopuścić do ruchu.
    - każda zmiana techniczna może być wykonana tylko i wyłącznie przez człowieka/serwis z odpowiednimi uprawnieniami na konserwację urządzeń dozorowych (UDT) - i ta osoba podpisując się podczas przeglądu odpowiada za obecny stan suwnicy a w szczególności za przeróbki.

    To tylko z najważniejszych rzeczy. Niesprawne hamulce (lub luzowniki) powinny być przesłanką do natychmiastowego unieruchomienia urządzenia, ale w praktyce wiem, że różnie bywa, szczególnie w dużych fabrykach.

    Lepiej, taniej i prościej będzie naprawić oryginalne układy hamowania niż kombinować.
    Jeśli nie razi Cie to co napisałem wyżej i zdecydujesz się zmiany to najekonomiczniej jest połączyć to z jakimś czasowym remontem kiedy suwnica i tak jest zatrzymana.

    Tematu nie zamykam - zachęcam do dalszej dyskusji bo temat bardzo ważny.

    0
  • #5 13 Paź 2014 15:54
    Polikon
    Poziom 14  

    A kto tu pisze o suwnicy. Wyraźnie napisałem, że przyszedł mi do głowy taki pomysł hamowania, gdy zaobserwowałem jak ludzie w firmie hamują suwnice. Po za tym w tej suwnicy nie ma falowników, silniki (z dwoma prędkościami) są sterowane stycznikami. Przecież piszę, że chcę wyhamować silnik, który napędza pewnego rodzaju koło zamachowe, które obecnie ludzie zatrzymują (jak im się spieszy) różnymi materiałami, takimi jak deski, okrawki kamieni polerskich itp. Szkoda tych usuniętych postów, bo tam wszystko było wyjaśnione.

    0
  • #6 13 Paź 2014 17:04
    bestler
    Admin DIY, Automatyka

    W porządku, jeśli nie suwnica, to zmienia całkowicie postać rzeczy.

    Większość falowników potrafi wyhamować silnik z zadanym czasie np. 1s, 5s, itp. Jeśli bezwładność duża to trzeba będzie zastosować dodatkowo do falownika rezystory hamujące, mające na celu wytracenie energii. Ogólnie na falowniku problemu z tym nie będzie.

    Jeśli falownika w Twoim układzie nie ma i nie będzie to można zrobić układ hamujący samemu wykorzystując zasadę, że silnik po odłączeniu napięcia działa jak prądnica. Można zastosować prostownik 3f i na jego wyjściu za pomocą stycznika załączać jakiś dużej mocy rezystor powiedzmy 10R 500W (może być np. spirala grzejnika)
    Pamiętaj jednak, że taki rezystor można włączyć w układ tylko podczas hamowania. Włączenie go razem ze stycznikiem zasilającym silnik spowoduje nieszczęście...

    0
  • #7 13 Paź 2014 19:47
    Polikon
    Poziom 14  

    Diody by się znalazły, spirala też ale, 10KW (nie używamy w firmie mniejszych). Ale taki układ wyhamowałby silnik tylko do pewnych obrotów. Przy niższy obrotach nic by go nie hamowało. Ja mam na myśli (Tak jak wcześniej pisałem) jakiś układ na tyrystorach (używam w firmie takowe właśnie do sterowania grzałek o mocy 10KW) i podłączenie tego układu tak, że fazy będą ułożone w przeciwnym kierunku pracy silnika. Oczywiście musi być regulacja działania tyrystorów, bo inaczej wszystko wyleci w „kosmos”. Pisałem w skasowanych postach, że spotkałem się z takim rozwiązaniem w tokarce. Tokarz miał dźwignię do hamowania elektrycznego, ale jak za długo trzymał dźwignię na hamowaniu to wrzeciono zaczynało się kręcić w przeciwnym kierunku. A to było jakieś 30 lat temu i wątpliwe, aby Bułgarzy montowali w tamtych czasach jakieś inwertery czy falowniki. Jakby „dorwał” schemat tamtej tokarki bym miał problem z głowy.
    Teraz szukam jakiegoś schematu płynnego sterowania tyrystorów, lub jakiegoś gotowego układu, który wysterowałby jednocześnie trzy lub dwa tyrystory, jedna faza byłaby podłączona bez regulacji. Jeden schemat już mam, hamowanie jednym tyrystorem ze starej frezarki.

    0
  • #8 13 Paź 2014 19:48
    jarek_krakow
    Poziom 16  

    Takie hamowanie to nic dobrego (dla silników klatkowych)
    Przy wcale niewielkich bezwładnościach wałki silników będą się ukręcać.
    Praktycznie z hamowaniem przeciwprądem w maszynie spotkałem się w dwóch przypadkach :
    - silnik przy "kontrowaniu" był zasilany obniżonym napięciem
    - silnik napędza małe sprzęgło hydrokinetyczne

    z praktyki też:
    Przy awarii (zwarciu w obwodzie wirnika silnika pierścieniowego) następowało prawie natychmiastowe ukręcenie wałka w silniku o mocy ok 6kW , który napędzał sprzęgło hydrokinetyczne o średnicy mniej więcej 20cm .
    Obudowa sprzęgła była "na oko" aluminiowa więc o dużych bezwładnościach nie było mowy

    0
  • #9 13 Paź 2014 20:03
    bestler
    Admin DIY, Automatyka

    Polikon napisał:
    Teraz szukam jakiegoś schematu płynnego sterowania tyrystorów, lub jakiegoś gotowego układu, który wysterowałby jednocześnie trzy lub dwa tyrystory, jedna faza byłaby podłączona bez regulacji. Jeden schemat już mam, hamowanie jednym tyrystorem ze starej frezarki.


    To co kombinujesz możesz podłączyć pod dwa zaciski silnika czyli jednofazowo.

    0
  • #10 13 Paź 2014 20:34
    wolf
    Poziom 13  

    Kol. Polikon
    Szukasz rozwiązania dla firmy czy do "garażu" ?
    Kto Ci powiedział, że hamowanie DC jest mało skuteczne ?
    Zapnij na 2 fazy silnika wyprostowane napięcie, a spali Ci paski na silniku.
    Właściwie nie wiem czego szukasz(czytałem te skasowane posty).
    Masz na myśli tyrystory a może jednak triaki ?
    Jeśli ma to pracować w firmie, z układem o dużej inercji, zastosuj falownik z hamowaniem dynamicznym, dobierz moc rezystorów aby były w stanie zapewnić hamowanie w akceptowalnym czasie(pamiętaj o zalecanej oporności w DTR).
    Gratis masz łagodny rozruch, dłuższy żywot pasków, łożysk itd...

    0
  • #11 13 Paź 2014 20:49
    RitterX
    Poziom 36  

    Polikon napisał:
    Diody by się znalazły, spirala też ale, 10KW (nie używamy w firmie mniejszych). Ale taki układ wyhamowałby silnik tylko do pewnych obrotów. Przy niższy obrotach nic by go nie hamowało.

    To nie tak. Rezystory do falownika dodaje się by zwiekszyć możliwości wytracenia energii przez falownik. Ten kilowat albo dwa z hamowania muszą się gdzieś rozproszyć. Klucze i radiator falownika ogólnie nie służą do tego celu. Zaawansowany falownik z funkcją oddawania energii do sieci zamiast rezystorów przepchnąłby energię hamowania poprzez aktywny mostek prostowniczy na powrót do sieci.
    Tak czy owak musisz przeprowadzić w kontrolowany sposób maszynę przez zero charakterystyki mechanicznej nie przeciążając jej znacznie. Zarówno mechanicznie jak i prądowo oraz cieplnie.

    Polikon napisał:
    A to było jakieś 30 lat temu i wątpliwe, aby Bułgarzy montowali w tamtych czasach jakieś inwertery czy falowniki. Jakby „dorwał” schemat tamtej tokarki bym miał problem z głowy.

    To jedynie gdybanie. W Twoim bułgarskim śladzie mogły być dwa rozwiązania. Pierwsze to dodatkowa prądnica samodzielna lub powstała poprzez dowinięcie po kilka grubych zwojów na stojanie by przy małym napięciu odebrać duży prąd hamowania i nie katować uzwojenia właściwego. Drugi przypadek to hamulec wiroprądowy. Wspominana dźwignia mogła być układem nastawczym jak w bardzo starych tramwajach czyli wajchą były przełączane sekcje rezystorów.

    jarek_krakow napisał:
    Przy awarii (zwarciu w obwodzie wirnika silnika pierścieniowego) następowało prawie natychmiastowe ukręcenie wałka w silniku o mocy ok 6kW

    Masz całkowitą rację. Dodam, że problem nie dotyczy jedynie wałka. Wewnątrz także będą się działy złe dla maszyny rzeczy.

    bestler napisał:
    To co kombinujesz możesz podłączyć pod dwa zaciski silnika czyli jednofazowo.

    W tym przypadku wraz z obrotami będzie proporcjonalnie spadał również moment hamujący czyli wracamy do punktu wyjścia.

    wolf napisał:
    Masz na myśli tyrystory a może jednak triaki ?

    Triaki w układzie napędowym to bardzo zły pomysł. Dwa tyrystory nie równają się jednemu triakowi w tym przypadku.

    0
  • #12 13 Paź 2014 22:52
    jarek_krakow
    Poziom 16  

    Możesz spróbować hamować przeciwprądem przy obniżonym napięciu i przy zmniejszeniu prędkości zwiększać napięcie .
    Takie rozwiązanie pozwala zatrzymać płynnie obrót żurawia wieżowego (kilka - kilkanaście ton balastu przeciwwagi rozpędzonych na promieniu 10-15m , wysięgnik ze względu na długość też ma pewną bezwładność) w ciągu kilku sekund
    Widziałem takie rozwiązanie z bodajże trafo z odczepami lub dłąwikiem trójfazowym w obwodzie stojana.
    Do prób hamowania można spróbować użyć rezystorów zwieranych przez jakiś stycznik

    0
  • #13 14 Paź 2014 15:10
    Polikon
    Poziom 14  

    jarek_krakow napisał:
    Możesz spróbować hamować przeciwprądem przy obniżonym napięciu i przy zmniejszeniu prędkości zwiększać napięcie .
    Takie rozwiązanie pozwala zatrzymać płynnie obrót żurawia wieżowego (kilka - kilkanaście ton balastu przeciwwagi rozpędzonych na promieniu 10-15m , wysięgnik ze względu na długość też ma pewną bezwładność) w ciągu kilku sekund
    Widziałem takie rozwiązanie z bodajże trafo z odczepami lub dłąwikiem trójfazowym w obwodzie stojana.
    Do prób hamowania można spróbować użyć rezystorów zwieranych przez jakiś stycznik
    Właśnie o tym cały czas piszę. Tylko mam bardzo ograniczony (czasowo) dostęp do podzespołów elektronicznych. Jak coś zamówię to dostaję to po około miesiącu. Więc staram się coś złożyć z tego, co mam. Znalazłem w googlu fotkę przedstawiającą wykres płynnego rozruchu silnika na tyrystorach
    Hamowanie silnika trójfazowego
    I jakby zrobić taki układ na tyrystorach. Coś na wzór tego https://obrazki.elektroda.pl/9731450300_1376648778.jpg z tego tematu https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic2628948.html
    To hamowanie odbywało się z regulacją bez zbytnich przeciążeń.
    A zastosowanie jakiegoś falownika raczej mija się z celem, raz że musiałby to być falownik na bardzo duży amperaż a dwa że za takowe sporo się cenią a potrzebowałbym takich trzy.

    Właśnie zastanawiam się nad kupnem takiego softstatera, SOFTSTART DS7-342SX032N0-N 15kW 400V

    Dodano po 3 [godziny] 25 [minuty]:

    Tym, którzy piszą o hamowaniu napięciem stałym, odpowiem, że nie ma żadnej reakcji. Sprawdzałem podłączając trafo 30V 10A z mostkiem bez żadnych oporników i zero zauważalnych zmian w hamowaniu.
    A dla tych, co piszą o ukręcających się wałkach i szkodach w silniku oraz w całej maszynce. Mam taką informację. Silnik startuje do pełnych obrotów w jakieś 5 sekund, pobierając dziesięciokrotnie więcej mocy niż podczas normalnej pracy (zmierzone). A ja chcę go wyhamować w jakieś 30-60 sekund. Zawsze to trochę mniej niż 15-20min, w zależności ile materiału zgromadziło się w filtrze. Więc przypuszczam, że żadna szkoda nie stanie się ani silnikowi (średnica osi silnika 25mm) ani samej maszynie, bo ośka bębna, który wiruje to 35mm, oczywiście bęben jest osadzony na osobnych łożyskach.
    Jakbym chciał robić takie wynalazki z innym silnikiem, który mam pod opieką to bym się mocno zastanawiał czy w ogóle o tym myśleć. 950KW 1400obr/min i napędza wirnik, 2,5m średnicy. Hałas wytwarzany to około 130 decybeli. To, jakby się urwało to zanim by się zatrzymało to kilka sąsiednich firm by przecięło na pół.
    A ja chcę zrobić hamulec do czegoś takiego tylko starszego modelu, bo ten ma już softstart i dlatego ma słabszy silnik i paski są cieńsze.
    Fotka ze strony producenta.
    Hamowanie silnika trójfazowego

    0