Frein électrique de moteur asynchrone triphasé
4.2 Freinage électrique du moteur asynchrone triphasé
une. introduction
Dans de nombreux systèmes, le moteur est arrêté par décélération naturelle. Le temps d'arrêt dépend uniquement de l'inertie et du couple de résistance de la machine entraînée par le moteur. Cependant, dans de nombreux cas, il est nécessaire de réduire ce délai et le freinage électrique est une solution simple et efficace. Comparé aux systèmes de freinage mécaniques et hydrauliques, il présente l’avantage d’être relativement stable et de ne nécessiter l’utilisation de pièces d’usure.
b. Principe de freinage à courant inverse
Le moteur est isolé de l'alimentation pendant son fonctionnement, puis reconnecté à l'alimentation via un autre canal. C'est un système de freinage très efficace, le couple étant généralement supérieur au couple de démarrage, il doit donc être freiné le plus tôt possible pour empêcher le moteur de démarrer dans le sens inverse.
Lorsque la vitesse est proche de zéro, le processus d'arrêt est contrôlé par plusieurs dispositifs automatiques:
● Détecteur d'arrêt de friction, détecteur d'arrêt de centrifugeuse.
● Equipement de chronométrage précis.
● Relais de mesure de fréquence ou de tension de rotor (moteur à bague collectrice).
Moteur cage d'écureuil
La contrainte thermique lors du freinage est plus de trois fois supérieure à la contrainte thermique générée lors de l'accélération. Au freinage, les pics de courant et de couple sont nettement supérieurs aux valeurs de départ.
Pour garantir un freinage en douceur, chaque phase de stator est souvent connectée en série avec une résistance lors de la commutation en courant inverse. De cette manière, le couple et le courant peuvent être réduits comme dans le cas du démarrage du stator. Le freinage par courant inverse dans les moteurs à cage d'écureuil présente des inconvénients importants. Ce système n'est donc utilisé que pour certains moteurs à faible puissance.
2. moteur à bague collectrice
Une fois le courant activé, la tension réelle du rotor est deux fois plus longue que la pause et, dans certains cas, les mesures d’isolation correspondantes sont requises. Comme avec le moteur à cage d'écureuil, une grande quantité d'énergie est libérée dans le circuit du rotor. Il est complètement dissipé (sauf une petite quantité de perte) dans la résistance.
Le moteur peut être arrêté automatiquement à l'aide de l'un des dispositifs ci-dessus ou d'un relais de tension ou de fréquence dans le circuit du rotor. Ce système maintient la charge du disque à une vitesse moyenne. Ses caractéristiques sont très instables (tant que le couple change légèrement, la vitesse changera beaucoup).
c. En injectant un système de freinage à courant continu
Le courant redressé produit un flux magnétique fixe dans l'entrefer du moteur. Afin de générer le flux approprié et d’assurer le bon effet de freinage, le courant doit être 1,3 fois supérieur au courant nominal. Une légère surintensité peut entraîner une perte de chaleur excessive, qui est compensée par une pause après le freinage.
La valeur du courant étant entièrement réglée par la résistance d'enroulement du stator, la tension à la source redressée est basse. La source redressée est généralement fournie par un redresseur ou un régulateur de vitesse. Ils doivent être capables de résister aux surtensions transitoires apparaissant à partir d'enroulements déconnectés d'une source alternative telle que le courant alternatif de 380V. Il y a un glissement entre le mouvement du rotor et le champ magnétique fixe (le champ magnétique tourne dans le sens opposé au système à courant inverse). Le comportement du moteur est similaire à celui d'un générateur synchrone qui se décharge dans le rotor. Comparés aux systèmes à courant inversé, les caractéristiques des systèmes à injection rectifiée varient considérablement:
• Moins d’énergie est dissipée dans la résistance ou la cage du rotor. C'est seulement équivalent à l'énergie mécanique libérée par le matériau en mouvement. L'énergie cinétique obtenue à partir de la source d'alimentation n'est utilisée que pour démarrer le stator.
● Si la charge n'entraîne pas la charge, le moteur ne démarrera pas dans le sens opposé.
● Si la charge entraîne la charge, le système freine fréquemment et maintient la charge à basse vitesse. Il s’agit d’un frein de décélération au lieu d’un frein d’arrêt. Ses caractéristiques sont beaucoup plus stables que le courant inverse.
Dans le cas d'un moteur à bague collectrice, les caractéristiques vitesse-couple dépendent de la résistance sélectionnée. Dans le cas d'un moteur à cage d'écureuil, le système peut facilement régler le couple de freinage en utilisant le courant de démarrage CC. Cependant, si le moteur tourne à grande vitesse, le couple de freinage sera plus faible. Afin d'éviter toute surchauffe grave, l'équipement approprié doit être utilisé pour couper le courant dans le stator à la fin du freinage.
