Режимы торможения двигателей постоянного тока независимого возбуждения. Рекуперативное торможение.



Электродвигатели в электроприводе могут быстро остановить производственный механизм, или удержать определенную скорость при положительном моменте рабочей машины. В этом случае двигатель обращается в генератор и работает в одном из тормозных режимов: противовключения, динамическом, рекуперативном.

Режим рекуперативного торможениявозникает во всех случаях, когда скорость вращения двигателя оказывается выше скорости идеального холостого хода: ω > w0. В этом случае ЭДС двигателя Е будет больше приложенного напряжения U, двигатель будет работать генератором в режиме рекуперации параллельно с сетью, которой он будет отдавать электрическую энергию. При этом ток якоря меняет свое направление, что очевидно из равенства

 

, (2.13)

 

следовательно, изменяет знак и момент двигателя, т.е. он переходит в режим рекуперативного торможения. При этом уравнение (2.4) запишется как, М = -kФI.

Поскольку переход в рекуперативный режим торможения происходит без изменения схемы включения двигателя (рис 2.1), для такого режима остаются справедливыми уравнения электромеханической (2.3) и механической (2.5) характеристик. Следовательно, характеристики в режиме рекуперации являются продолжением характеристик двигательного режима в область четвертого квадранта (рис.2.7).

Регулирование величины тормозного момента при wт=const (на рисунке 2.7 w2 или w3) или скорости вращения приМТ=const (на рисунке 2.7 М2 или М3) возможно путем изменения сопротивления RД в цепи якоря (рис.2.7). Недостатком данного способа торможения является то, что оно возможно только при скорости, превышающей скорость идеального холостого хода. Рекуперативное торможение используется в приводах подъемных механизмов при спуске груза, в обкаточных стендах при горячей обкатке двигателей внутреннего сгорания.Данный режим торможения экономичен, поскольку энергия, поступающая на вал двигателя, за вычетом потерь, отдается в сеть.

Рис.2.7. Механические характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения при рекуперативном торможении

 

 

Естественные электромеханические и механические характеристики двигателей постоянного тока последовательного возбуждения

 

Механическая и электромеханическая характеристики считаются естественными, если к двигателю подведено напряжение, равное номинальному, а в цепи двигателя нет каких-либо дополнительных резистивных элементов.

Уравнение естественной электромеханической характеристики двигателей нетрудно получить из (9.18), решив его относительно частоты вращения и считая, что r = 0, rр = 0 и U = Uном :

(9.20)

nе =

U - Iяrя

=

U

-

Iяrя

.

kеФ kеФ kеФ

Заменив в (9.20) ток Iя согласно (9.9), получим уравнение естественной механической характеристики:

(9.21)

nе =

U

-

Мrя

.

kеФ kеkMФ2

Несмотря на то что уравнения (9.20) и (9.21) справедливы для всех двигателей постоянного тока, электромеханические и механические характеристики двигателей существенно отличаются друг от друга, что объясняется различным характером изменения магнитного потока.

Одна из особенностей двигателя последовательного возбуждения состоит в том, что он не может работать вхолостую. Действительно, если М = Мс → 0, то I → 0 и Ф 0. Как видно из (9.20) или (9.21), при этом n → ∞, т. е. частота вращения двигателя беспредельно увеличивается.

При увеличении нагрузки двигателя последовательного возбуждения возрастают падение напряжения в сопротивлении rя и магнитный поток. Как следует из (9.20), последнее приводит к дополнительному снижению частоты вращения. Поэтому электромеханическая и механическая характеристики двигателя последовательного возбуждения (рис. 9.25, характеристики С) получаются более «мягкими», чем у двигателя параллельного возбуждения. По мере насыщения магнитной цепи жесткость характеристик возрастает.

 

Рис. 9.25 Естественные электромехани-
ческие (а) и механические (б) характеристики двигателей постоянного тока

 


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1231;