rm = rД (λ −1).

Полное сопротивление пускового реостата

rП = r1 + r2 + r3 +... + rm .

2.1.4. Расчёт тормозных сопротивлений двигателей постоянного тока с параллельным возбуждением

Для остановки электрических двигателей применяется два вида торможения: динамическое и противовключение. Динамическое торможение используется в основном для нереверсивных приводов, противовключение

– для реверсивных.

Тормозные сопротивления, как и пусковые, могут быть рассчитаны двумя способами: графическим и аналитическим.

Методика расчёта тормозных сопротивлений двигателей постоянного тока с параллельным возбуждением изложена в работах [1, с. 67-69; 2,

с. 58-65; 3, с. 91-109].

Динамическое торможение

Динамическое торможение осуществляется при замыкании вращаю-

щегося якоря двигателя на тормозное сопротивление после отключения его от сети. Обмотка возбуждения двигателя должна оставаться подключённой

к сети. При этом осуществляется генераторное торможение двигателя с от-

дачей энергии тормозному сопротивлению.

Схема динамического торможения двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением и механические характеристики естественная и

динамического торможения в относительных единицах показаны на рис. 2.4, а, б.

36

+	=U	–	v	a
			1
	rТ			vС	ρД
				в
	IТ				ест.
			д.т.
+	Е	rД			ρДТ
	М –			c

iВ	Ω
	LМ			d
	–μ μТ.НАЧ.	0	μс	μ=1	μ
	а)		б)

Рис. 2.4. Схема динамического торможения двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением (а) и механические характеристики естественная и динамического торможения (б)

Графический способ расчёта. Графический способ расчёта сопротивления динамического торможения выполняется в следующей последовательности (см. рис. 2.4,б):

1. Задаются (или он должен быть задан) начальным тормозным мо-

ментом в пределах допустимого значения по условиям коммутации:

μТ.НАЧ. ≤ 2,5 .

2. Строят во втором квадранте механическую характеристику динамического торможения по двум точкам с координатами [ν = νС,

μ= μТ.НАЧ.] и [ν = 0, μ = 0].

3.В первом квадранте проводят прямую, параллельную механиче-

ской характеристике динамического торможения, и находят точку пересечения её с прямой μ = 1, соответствующей номинальному моменту двигателя (точка «с»).

4.Находят численное значение тормозного сопротивления в отно-

сительных единицах, которое равно отрезку, отсекаемому при μ = 1 естественной характеристикой и прямой, параллельной механической характеристике динамического торможения (отрезок «в–с»).

5.Определяют тормозное сопротивление по формуле

37

rДТ = авсd RH .

Аналитический способ расчёта. При динамическом торможении ток якоря, протекающий в замкнутом контуре торможения:

IТ = rД +ЕrДT .

Подставим вместо Е максимально возможную величину ЭДС Емакс. и вместо IТ ток IТ.НАЧ., получим

	rДТ =	Емакс.	−rД .
		IТ.НАЧ

Полагая Емакс. ≈ UH (торможение со скорости идеального холостого хода), что ведёт к некоторому увеличению тормозного сопротивления, бу-

дем иметь

rДТ ≈	U H	−rД .
	IТ.НАЧ

Противовключение

Торможение противовключением имеет место тогда, когда обмотки двигателя включены на одно направление вращения, а двигатель вращается в обратную сторону.

При реактивном статическом моменте на валу двигателя для получения противовключения необходимо поменять направление момента двигателя на противоположное по отношению к двигательному режиму. Это

можно осуществить двояко: поменять полярность напряжения на якоре,

оставив прежнюю полярность напряжения на обмотке возбуждения, или поменять полярность напряжения на обмотке возбуждения, оставив преж-

нюю полярность напряжения на якоре. Учитывая бóльшую инерционность переходных процессов в обмотке возбуждения, чем в обмотке якоря, что

38

важно для часто реверсируемых электроприводов, чаще всего противовключение получают изменением полярности напряжения на обмотке якоря.

Схема включения двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением с торможением противовключением и механические характеристики естественная и противовключения в относительных единицах по-

казаны на рис. 2.5, а, б. На схеме положение автоматического выключателя

1 – двигательный режим, положение 2 – противовключение.

При изменении полярности напряжения на обмотке якоря в контуре протекания тормозного тока напряжение и ЭДС двигателя действуют согласно и тормозной ток определяется их суммой:

		IТ	= U + E .
			rЯ
+	=U	–	v
			v0	a
	1		vс	в	ρД	ест.
	QF		пр	c	ρПУСК

rПР		2				μс	d
		Е rД	КМ	–μ μТ.НАЧ.	0		μ=1	μ1	μ
IТ								ρПР
	+
		М –
IД		Ω	rПУСК					е
		LМ				–v0

v

а)

б)

Рис. 2.5. Схема управления двигателем постоянного тока с параллельным возбуждением с торможением противовключением (а) и механические характеристики естественная и противовключения (б)

В этом случае для ограничения тормозного тока до допустимого значения включение в цепь якоря только пускового реостата недостаточно. Требуется введение в цепь якоря добавочного сопротивления, называемого ступенью противовключения.

39

Сопротивление ступени противовключения может быть рассчитано и графическим и аналитическим способами.

Графический способ расчёта. Графический способ расчёта сопротивления ступни противовключения выполняется в следующей последовательности (см. рис. 2.4, б):

1. Задаются (или он должен быть задан) начальным тормозным мо-

ментом в пределах допустимого значения по условиям коммутации:

μТ.НАЧ. ≤ 2,5 .

2.Строят механическую характеристику торможения противовключением по двум точкам с координатами [ν = νС, μ = μТ.НАЧ.] и [ν = –νО, μ = 0].

3.В первом квадранте проводят прямую, параллельную механиче-

ской характеристике торможения противовключением, и находят точку пересечения её с прямой μ = 1, соответствующей номинальному моменту

двигателя (точка «е»).

4.Находят численное значение сопротивления ступени противовк-

лючения в относительных единицах, которое равно отрезку, отсекаемому

при μ = 1 первой искусственной характеристикой при пуске двигателя (νОμ1) и прямой, параллельной механической характеристике противовключения (отрезок «с–е»).

5.Определяютсопротивлениеступенипротивовключенияпоформуле

rПР = adсе RH .

Аналитический способ расчёта. При торможении противовключе-

нием тормозной ток, протекающий по якорю двигателя:

I= U Н + Eмакс ,

ТrЯ

40