3. Виды тормозных режимов двигателя постоянного тока (на осях, достоинства, не- достатки, применение).

Характ-ки изоб-ся на плоск-и в прямоуг-ой системе координат с осями М и w. Полож-ие

точки на плос-ти, характеризуемое двумя корд-ми, определяет режим работы двиг-я. Условием того или иного режима работы двиг-я является знак мощности P=Mω.

Из принятого полож-го направ-ия движ-ия следует, что, за исключением осей координат, любая точка квадрантов I и III, где знаки скор-и и мом-та одинаковы, соответ-ет работе, со-

вершаемой двиг-ем (Мω)>0. Двль при этом преобразует электр-ую энергию в мех-ую.

Точки квадрантов II и IV, где знаки скор-ти и мом-та различны, относятся к потреблению двиг-м мех-ой энергии (Мω)<0. В этом случае дв-ь преобразует мех-ую энергию в электри- ческую.

Электр-ая машина как электромех-ий преобраз-ль может работать только в одном из двух режимов; ли- бо в двиг-ом, либо в генер-ном. В двиг-ом режиме ЭД развивает двиг-ыймомент, а в генер-ом - тормоз- ной.

Рекуперативное торм-е: примен-е – тормозной спуск в подьемно-транспортных механизмах.

Дост-ва: 1) надежность торм.;

^РТ 2) автомат-й переход из двигат-го реж. в тормозной без измен-я в схеме;

3) экономичность, возврат энергии в сеть.

Недост-ки: 1) для АД данное торм-е возможно только при сов- падении частоты отдаваемого U с частотой сети; 2) не обесп-ет

^M полной остановки;3) невозможность торм-ия при ω<ω_о

Переход в тормозной режим с отдачей энергии в сеть будет иметь место, когда со стороны

исполнительного мех-ма на вал дв-ля действует в дв-ом режиме момент, совпадающий по направлению с моментом, развиваемым двигателем.Ток потребляемый дв-ем из сети опре-

деляется по формуле

I ^{U E} . Под действием активного момента, развиваемого исполнит-

^R Я 

ым элементом и момента дв-ля увелич скорость мех-ма. При этом будет увел-ся ЭДС. В не- кий момент времени произойдет выравнивание ЭДС и напряжения, что будет соответство- вать режиму идеалнХХ. Дальнейшее увелич скорости приведет к превышению Е над U и, как следствие, к изменению направления тока, протекающего по цепи якоря. Под действием преобладающей ЭДС ток течет в сеть.

Для ДПТ с послед возбужд-ем рекуператив торможение не возможно. Рекуператив торм-е для ДПТ со смеш воз-м возможно при макс тормоз моментах. Рекуператив торм-е не обес- печ полной остановки, а примен для ограничения разгона.

Баланс мощности Р_мех=Р_эл+∆Р, где ∆Р-результатив мощ-ть потерь в силовых цепях Дв. Режим противовкл-я: примен в реверсивных приводах, приводах требующих полной оста- новки.

Достоин-ва: 1) надеж-ть торм-ия при любой скорости. 2) возм-ть полной остановки; 3) вы-

сокая интенсивность торм-ия; 4) возм-ть получения обратного вращения;

5) сравнительное постоянство тормозного эффекта.

8

Недост-ки: 1) большое потребление энергии. 2)необход-ть прим-ия гасящих резисторов; 3) большая крутизна мех. характеристик. 4) возможность самопроизвольного реверса. Противовкл-ем наз-ся режим, при к.т.-ом дв-ль вращается за счет запаса кинетической энергии или потенциальных сил исполнит-го мех-ма в сторону, обратную действию момен- та, развиваемого дв-ем. При этом момент двиг-ля, стремящегося вращаться в противопо- ложную сторону, противодейст-ет движ-ю исполнительного механизма.

В этом случае ЭД потребляет как мех-ую энергию с вала, так и электрическую энергию из сети. Суммарная энергия расходуется в силовых цепях двигателя, т. е. ΔР=Рм+Рэ. – баланс

мощностей. Торможение противовкл-ем является неэкономичным и исп-ся достаточно ред- ко.Торможение противовкл-ем может осуществляться 2 способами:

• со стороны Дв,

₊ -

K2.1 ^K1.2 K1.3

OВ ^{Iв Iд}

^К1.1 K2.2

Rтпв

Mт Mн ^M

Условием реализации 1 вида т-ия явл-ся изменение полярности подключения обмотки яко- ря или обмот возбужд, а также введение дополнит гасящего сопрот-ия. Для осуществ тор- мож-я необход произвести коммутацию аппаратов управ-я, теперь он работает на участке с координатами (М_торм, ω_ном). Гасящее сопр-е R_тпв ввод-ся для огранич велич тормоз тока и мом-та. и для уменьш жесткости тормоз хар-к. При этом обеспеч постоянство тормозн мом- та.

• со стороны рабочей машины.

Применяется при тормоз спуске грузов. Пусть Дв работает на ра- боч уч-ке с теми же координатами, развивая двиг момент и пре- одолевая момент сопротивл-я. Если увелич момент сопр-я до знач КЗ Дв остановится. При дальней увелич М_с Дв начнет вращаться в сторону противополож М_дв. Чем больше увелич М_с, тем больше скорость Дв.

Необходимом помнить, что увелич М_с выше М_ном-го ведет к сниж ресурса работы Дв. Что бы этого не происходило в цепь вводят R,

огранич-го торм момент.

Динамическое (основной вид торможения в ЭП)

Примен-е: Для реверсивных приводов; приводов, требующих полной остановки Д.

Mт2 Мт1 ^Mн

M

Rдт1

Дост-ва: 1)Надежность, 2)Простота включения. 3) Плавность тор- можения, 4)Экономичность. 5).Возмож-ть получ-ия характ-ик с малой крутизной.

Недост-ки:1) Невозм-ть тормож-я при отсутствии питания на ОВ в случае динам-го торм-ия с НВ; 2) Возможность размагнич-я дв-я

Rдт2

в случае динам-го торм-ия с самовозбуждением.

Режим ДТ в ДПТ осуществляется двумя способами:

₊ -

Д режим

+

торм. режим

-

1. Торможение с независимым возбуж- дением. 2. Торможение с самовозбужде-

нием.

Реализация ДТ в ДПТ с ПВ.

9

Торм-ие с незав-ым возбуж-ем заключ-ся в том, что ОВ подключается к источнику посто- янного напряжения, а обмотка якоря замыкается на сопротивление Rдт. (Uс=0)

⁺ Rдт

K2.2

K2.1

К1 ^OВ

Rэ

-

В момент, когда К1 замкнут, а К2 разомкнут, схема соответ-

ствует двиг-му режиму работы. При изменении коммутации (размыкается К1 и замыкается К2) якорь ДВ-я замыкается на Rдт, а в цепь ОВ-ия включ сопротивление Rдв, Rдв - сопро- тивление, к.т. компенсирует влияние сопротивления якоря.

₊ -

Rдт

K2.1

При динам-ом торм-ии с

самовозбуж-ем якорь замы- кается на сопротивление

динам-го торм-ия, последо- ОВ.

В режиме ДТ с самовозбуж-

Iдт Iд

К1 ^OВ

K2.2

К1.2

вательно включенное с

ем нельзя допустить из-

мен-я направления тока в ОВ, т. к. машина в этом случае "размагничивается" Поэтому схе- му строят таким образом, чтобы при переключении К1 и К2 сохранилось направление тока в ОВ.

В процессе динам-го торм-ия двигатель тормозится до скорости ω_кр, после которой он те- ряет способность работать с самовозбуж-ем и дальнейшее торм-ие происходит при остаточ- ном потоке намагничивания и является неэффективным.

M

10

1.6 Асинхронный двигатель. Схема включения, схема замещения. Электромеха- нические и механические характеристики асинхронного двигателя.

Схема замещения АД

АД широко примен в промышленности благодаря простате их конструкц, надежности в

эксплуатации и в сравнительно низкой стоимости. Расход цветных металлов и общая масса на ед мощности в 1,5-2 раза ниже чем для ДПТ.

U_Ф – действующее значение фазного напряжения сети; I₁, I’₂ – ток ста- тора (I₁) – фазные токи статора и ротора приведены к статору соответственно; Iμ – ток намагничивания; Xμ – индуктивное со- противление контура намагничивания; R₁, R’₂ - активные и фазные сопротивления обмоток статора и ротора, приведенные к статору, X₁ , X’₂ – индуктивные и фазные сопротивления обмотки статора и ротора, приведенные к статору, R’_2П – приведенное

к обмотке статора активное фазное сопротивление, включенное последовательно в цепь об-

мотки ротора.

^{S – скольжение (} S ^{ω0 ω ); где ω – углов скорость, ω}₀ ^{– угл скорость поля Дв}

ω₀

Данная схема замещения получена при следующих до- пущениях:

1. Параметры схемы не зависят от режима работы Д;

2. Не учитываются добавочные потери и насыщение

ω₀ 