Diskuse Elektrika.cz

Mám asynchronní elektromotor s kotvou na krátko o výkonu 15 kW a 3000 ot/min a potřeboval bych ho zatěžovat v nějakém rozmezí otážek jako na dynamometru. Bohužel na dynamometr nemám prostředky a stejnosměrný elektromotor o takovém výkonu je taky nedosažitelný. Chtěl bych se teda zeptat jestli je možné použít k tomuto účelu asynchronní elektromotor a co bych měl udělat aby to fungovalo.




#112#

Asynchronní motor brzdí když do něj pustíte stejnosměrný proud. Vyberte si dvě fáze
a napájejte je SS proudem (s citem samozrejmě abyste ho nespálil) a zkuste točit
hřídelí. Čím větší proud tím víc brzdí.

Běžně to umí frekvenční měniče kde když jej dáte na stop tak umí na určitou nastavitelnou
dobu brzdit. Když tím máte napájený soustruh tak zabrzdí hlavu během pár vteřin
a nemusíte dlouho čekat...

V pohodě, s vektorovým či psudovektorový m měničem v momentovém řízení. Zadáte mu "opačný" protimoment a je to. Jen pozor, motor bude v generátorickém režimu a energii je nutno mařit. Tak aby to přežil brzdný chopper měniče a odpor. Vracet do energii sítě je drahá blbost. To dám raději na ten brzdný odpor větrák. Ideální je plný vektor se snímačem otáček, který se dá sice špatně nabastlit na ventilátor, nebo lépe 2.hou výstopní hřídel motoru. Řešení vám dodá každá měničářská firma, tak pak je to jen o ceně.

Vážený pane BryJare,
při ss brždění se veškerá brzdná energie mění  ve vinutí   elektromotoru v teplo, které jej silně zahřívá. Tuto metodu o lze použít pouze jednou za čas a předpokládá, že se pak motor vychladí následným klidem a pak dlouhým během s chodem ventilátoru.
Na dynamometr je to tudíž nepoužitelné, dejte na radu kolegy Rajmonta, i já doporučuji vektorový měnič se snímačem otáček.

Takový vektorový měnič má většinou analogové výstupy a na nich si můžete naprogramovat zobrazení velikosti brzdného momentu a otáček - to se dá poslat do zapisovače, nebo počítače a máte charakteristik y hotové.
Navíc se lepší vektorový měnič s čidlem otáček dá brzdit nejen na konstantní moment, ale i na konstantní otáčky a měřit brzdný moment. Což může být zajímavé, budete-li brzdit a za chodu ladit spalovací motory. Firmware měniče vám naprogramuje slušná pohonářská firma za půlden i s ochranami chodu, kdy přehřátý brzdný odporník nebo boiler vypne jeho termostat.

Co se týče otáčkového čidla, konstrukčně se můžete inspirovat třeba u Siemense, ten dělá kombinace otáčkového čidla s vlastním i s cizím ventilátorem a celá sada se u nich dá dokoupit - je to prakticky použitelné i pro starší MEZ motory. Vzhledem k tomu, že motor je dvoupólový, doporučuji cizí ventilátor, protože se dost často budete pohybovat v oblastech nižších než synchronních otáček - záleží na době chodu.

Jen s tím brzdným výkonem až 15kW bych doporučil dělat něco užitečného (pokud to poběží déle než hodinu denně),  rekuperátor pro tenhle výkon se ještě fakt nevyplatí - to správně podotkl kolega Rajmont -  ale ohřev nějakého bojleru, to by  bylo nejen ekonomické, ale i technicky jednodušší než bastlit 15kW vzduchem chlazený brzdný odporník. V ss meziobvodu bude cca 560V DC ,  to je při 15kW 26A DC a s tím musíte napájet onen bojler.  Dají se použít tři 230V/5kW tělesa v sérii, třeba u třech standardních rychloohřevnýc h bojlerů. Za 1 hodinu vám 15kW ohřeje cca 300l vody z 10° na 50°C. Ona se ta zmařená energie nezdá, že, ale když se te převede na teplou vodu, tak je to vidět, jaký je  to výkon, že?

V měniči je vždy výstup, který automaticky spíná stykač brzdného odporníku, jakmile v ss meziobvodu stoupne napětí. Nepříjemné je, že ten stykač spíná ss proud při 600V, ale je to odporová zátěž, takže to celkem jde.  Nezapomeňte brzdný okruh odjistit, doporučuji pojistky, stykače na ss jsou dost drahé.
 
Co se týče měniče,  vzhledem k motoru a čidlu otáček spíš bych se klonil k Siemensům.

To je nejlepší způsob, jak si odpálit na měniči výkonovku. Lepší je tepelná ochrana s pomocným kontaktem, která silově nic neodpojí, ale přes ovládací obvody měnič odstaví. U toho boileru pozor, v generátorickém režimu  máte na svorkách klidně i 800V, tak pozor na výběr komponent. SIEMENS je dobrý, ale drahý. 

S tak špatným měničem jsem se ještě nikdy nesetkal. Vždy při ztrátě brzdného odporu (např. nesepne jeho stykač, přeruší se odpor)  vzrostlo napětí na kondenzátorech v meziobvodu, stejně jako když přeženete brždění bez odporu.Měnič se pak odstaví na přepětí v meziobvodu (Overvoltage OV). K odpálení výkonovky tak nemůže dojít, měnič prostě vypadne a nebrzdí, což může být nebezpečné pro najednou nebrzděný pohon, kterému vyletí otáčky ne pro měnič. Lepší měnič v takovém případě dokonce nabídne nouzové brzdění mechanickou brzdou, nebo DC proudem.

Souhlasím, dobrý nápad u bojleru to dát na provozní termostat(y) takto. Ale pozor, u bojleru je i havarijní termostat a ten to rozepne natvrdo.

U takto velkého měniče by tak vysoké napětí v meziobvodě být nemělo, není to ekonomické tam mít tak drahé kondenzátory, proto si to měnič hlídá na nižší napětí, je pravda že to je nad 600V DC a zlatá slova s výběrem komponent nejen co se týče izolace, je to navíc ss proud (termostaty...).
Na takhle speciální věc až tak drahý není, dokáže-li konstruktér jeho vlastnosti využít a umí ho dobře naprogramovat.  A má slušný servis a náhradní díly seženete i za 5 let, což u větších měničů se může časem hodně zaplatit.

To není o špatném měniči. Brzdný chopper pracuje většinou jako hysterezní PWM, tzn. když napětí na meziobvodu vzroste nas stanovenou mez (u 90% měničů cca 750V DC),  tak sepne, po dosažení mírného nad nominálu (cca 650V ) vypíná. Přechodový děj při přepálení odporu (jiskrovývýboj) způsobí často s indukčností přívodu k odporu tlumené kmity s amplitudou vyšší než 1200V, kde jsou polovodiče dimenzovány. A už to jede.
Většina měničů umí standartně 500V AC. Tím, že elektrolytické kondenzátory mají špatný ekvivalentní sériový odpor, jsou většinou v meziobvodech  zapojeny sérioparalelně ,  takže standartně umí cca 900V DC. Moderní měniče (Siemens mezi ně nepatří) pracují s tzv. měkkým meziobvodem, kde je kapacita složena z fóliových kondenzátorů a rozdíly napětí v meziobvodu dorovnává výstupní PWM. Tam je pro brzdný chopper situace ještě horší, neboť se meziobvod nabíjí rychlejií.