Лекція 4 Механічні та електромеханічні характеристики двигуна незалежного збудження в гальмівних режимах
Відповідно до наведених визначень (див. лекцію 3) електропривод із двигуном постійного струму незалежного збудження може працювати в трьох гальмівних режимах: рекуперативного гальмування, гальмування противмиканням та динамічного гальмування.
Рекуперативне гальмування (або генераторний режим з віддачею енергії в мережу). Перевага цього способу гальмування полягає в тому, що він дозволяє корисно використовувати велику частину енергії гальмування, рекуперуючи (віддаючи) її в мережу.
Рівняння електричної рівноваги (2.1) справедливе і для цього режиму. Оскільки наведена в якорі ЕРС при (ω > ω0) стане більше напруги мережі Uмер [див. (2.5)], струм у колі якоря змінить свій напрямок і момент двигуна стане гальмівним:
- Iя = (U - E)/ RΣ. (2.30)
При цьому рівняння електромеханічної характеристики представиться як
ωг = Uмер /(kФ) - (- Iя) RΣ/(k Ф)
або
ωг = Uмер /( k Ф) + Iя RΣ/(k Ф) (2.31)
де ωГ — кутова швидкість двигуна при гальмуванні.
Механічні та електромеханічні характеристики рекуперативного гальмування наведені в квадранті II (рис. 2.6). При опорах якірного кола, рівних опорам рухового режиму, гальмівні характеристики будуть продовжувати характеристики рухового режиму квадранта I. Рекуперативне гальмування здійснюється тільки до швидкості ω0.
|
|
|
Гальмування противмиканням (див. лекцію 3). Для отримання цього режиму досить змінити полярність напруги на обмотці якоря або обмотці збудження. Тому що індуктивність обмотки якоря менше індуктивності обмотки збудження, то за умовами комутації перемикання частіше виконуються в колі якоря. При вмиканні двигуна за схемою, що наведена на рис. 2.7, магнітний потік, швидкість і ЕРС якоря не змінюють свого напрямку (див. рис. 2.2, а). При подачі на схему напруги Uмер протилежної полярності струм у колі якоря змінює напрямок і момент двигуна стає гальмівним. Таким чином, гальмування противмиканням виникає і діє доти, поки напрямок електромагнітного моменту протилежний напрямку кутової швидкості якоря.
Підключена напруга Uмер і ЕРС Е в цьому режимі діють в одному напрямку, тобто згідно (рис. 2.7).
Струм у якірному колі
Iя = (Uмер + Е)/ RΣ, (2.32)
З (2.32) видно, що для обмеження струму до допустимого значення в коло якоря треба вводити опір більше, ніж при пуску. Механічні характеристики при гальмуванні противмиканням і різних напрямках обертання наведені на рис. 2.8 у квадрантах II і IV і, власне кажучи, є продовженням реостатних характеристик рухового режиму. Для цього випадку справедливі рівняння (2.13) і (2.16).
|
|
|
При гальмуванні противмиканням електропривода з реактивним моментом навантаження - Мст (характеристика 1) і досягненні швидкості ω = 0 коло якоря двигуна повинно бути відключене від джерела напруги тому, що в противному випадку двигун реверсується, тобто розганяється у зворотному напрямку до швидкості – ω1. При активному моменті навантаження, коли Мст > Мк,двигун досягає сталої швидкості – ω2 (характеристика 2). Збільшенням або зменшенням опору якірного кола початковий момент при гальмуванні Мг.п можна змінювати в широких межах.
Динамічне гальмування. Отримують цей режим при відключенні якоря від мережі та наступному замиканні його на зовнішній опір. Обмотка збудження при цьому залишається приєднаною до мережі (рис. 2.9). Двигун стає автономним генератором.
При динамічному гальмуванні накопичена в електроприводі кінетична енергія перетворюється в електричну. Наведена ЕРС в обмотці якоря зберігає той же самий напрямок, що і у руховому режимі, — від щітки б до щітки а. Тому що коло якоря замкнене, то струм у ньому змінить напрямок на протилежний (див. рис. 2.2, а) і двигун буде створювати гальмівний момент. Тому що зовнішня напруга до кола якоря не підводиться (U = 0), то струм
|
|
|
Iя = - Е / RΣ (2.33)
Характеристики, що відповідають цьому режиму, побудовані на рис. 2.10 у квадранті II. При зростанні опору в колі якоря схил характеристики збільшується. Це дозволяє вибрати початковий гальмівний момент Мг і по мірі зниження швидкості підтримувати його у визначених межах. При реактивному статичному моменті навантаження гальмування електропривода здійснюється до швидкості ω = 0, а при активному моменті Мст у залежності від R∑ забезпечується швидкість гальмування – ω1або – ω2.
Аналізуючи руховий і гальмівний режими двигуна постійного струму незалежного збудження, можна зробити наступний висновок: тому що збудження двигуна в межах однієї характеристики залишається незмінним, то для отримання ЕРС якоря Е або швидкості ω при струмі Ія (або М) використовується співвідношення
ω1/ ω2 = Е1/ Е2 (2.34)
Співвідношення (2.34) використовується для побудови електромеханічних або механічних характеристик по одному з відомих режимів роботи двигуна, частіше номінальному.
|
|
|
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1620; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!