Induktionsmotorbremsen

Bremsen des Asynchronmotors

Asynchronmotoren werden in vielen Anwendungen eingesetzt. Die Geschwindigkeitsregelung von Asynchronmotoren ist schwierig, was ihre Nutzung anfangs begrenzte und stattdessen Gleichstrommotoren bevorzugte. Allerdings hob die Erfindung von Antrieben für Asynchronmotoren deren Vorteile gegenüber Gleichstrommotoren hervor. Bremsen sind entscheidend für die Steuerung von Motoren, und Asynchronmotoren können mit verschiedenen Methoden gebremst werden, darunter:

• Regeneratives Bremsen des Asynchronmotors

• Plugging-Bremsen des Asynchronmotors

Dynamische Bremsen des Asynchronmotors werden weiter unterteilt in

• AC-dynamisches Bremsen

• Selbstangeregtes Bremsen mit Kondensatoren

• DC-dynamisches Bremsen

• Nullfolgenbremsen

Regeneratives Bremsen

Wir wissen, dass die Leistung (Eingang) eines Asynchronmotors wie folgt gegeben ist.

Pin = 3VIscosφs

Hierbei ist φs der Phasenwinkel zwischen Statorphasenspannung V und Statorphase-Strom Is. Bei Betriebszustand liegt φs < 90°, während bei Bremsszustand φs > 90° liegt. Wenn die Drehzahl des Motors höher als die Synchronspeed ist, kehrt sich die relative Geschwindigkeit zwischen den Motorleitern und dem Luftspalt-Rotationsfeld um, wodurch der Phasenwinkel größer als 90° wird und die Leistungsflussrichtung umkehrt, was zur regenerativen Bremse führt. Die Natur der Drehzahl-Drehmoment-Kurven ist in der nebenstehenden Abbildung dargestellt. Ist die Netzfrequenz fest, kann die regenerative Bremse des Asynchronmotors nur dann erfolgen, wenn die Drehzahl des Motors höher als die Synchronspeed ist. Mit einer variablen Frequenzquelle kann jedoch die regenerative Bremse auch bei Drehzahlen unterhalb der Synchronspeed erfolgen. Der Hauptvorteil dieser Art der Bremse besteht darin, dass die erzeugte Energie vollständig genutzt wird. Der Hauptnachteil ist, dass bei fester Frequenzquelle keine Bremse unterhalb der Synchronspeed möglich ist.

Plugging-Bremsen

Die Plugging-Bremse des Asynchronmotors wird durch Umkehren der Phasenfolge des Motors erreicht. Die Plugging-Bremse des Asynchronmotors wird durch Vertauschen der Verbindungen zweier Phasen des Stators in Bezug auf die Spannungsanschlüsse ausgeführt. Damit wechselt der Betrieb vom Antrieb zum Plugging-Bremsen. Während des Pluggings beträgt das Gleitmaß (2 – s), wenn das ursprüngliche Gleitmaß des laufenden Motors s ist, kann dies wie folgt dargestellt werden.

Aus der nebenstehenden Abbildung kann man erkennen, dass das Drehmoment bei Nullgeschwindigkeit nicht Null ist. Deshalb sollte der Motor, wenn er gestoppt werden soll, bei nahezu Nullgeschwindigkeit vom Netz getrennt werden. Der Motor wird in umgekehrter Richtung angeschlossen, und das Drehmoment ist bei Null oder jeder anderen Geschwindigkeit nicht Null, sodass der Motor zunächst abgebremst bis zur Nullgeschwindigkeit und dann glatt in die entgegengesetzte Richtung beschleunigt wird.

AC-dynamisches Bremsen

Beinhaltet das Trennen einer Phase, sodass der Motor auf einer einzelnen Phase läuft und ein Bremsmoment durch positive und negative Folgenspannungen erzeugt wird.

Selbstangeregtes Bremsen

Verwendet Kondensatoren, um den Motor zu erregen, wenn er von der Quelle getrennt ist, wodurch er in einen Generator verwandelt und Bremsmoment erzeugt wird.