Тема лекции 17 Электрическое торможение асинхронных двигателей

ПЛАН ЛЕКЦИИ

1. Основные сведения о способахторможения асинхронных двигателей

2. Рекуперативное торможениепри спуске тяжелого груза

3. Рекуперативное торможение при переходе с большей скорости на меньшую

4. Динамическое торможение асинхронных двигателей

5. Торможение асинхронных двигателей противовключением

6. Реверс трёхфазных асинхронных двигателей

3.1. Основные сведения

Электрическое торможение применяют только в электроприводах судовых грузоподъемных механизмов, с целью «сброса» скорости перед срабатыванием основного тормоза. Тем самым облегчается работа основного тормоза, а именно: уменьшаются износ тормозных колодок и их нагрев.

Кроме того, электрическое торможение ограничено применяют в некоторых сиcтемах судовой электроавтоматики, например, авторулевых типа АТР, АИСТ и др.

Различают 5 видов электрического торможения асинхронных двигателей:

1. динамическое;

2. рекуперативное;

3. торможение противовключением при активном статическом моменте;

4. торможение противовключением при реактивном статическом моменте.

5. однофазное.

Из всех видов торможения на судах чаще всего применяется рекуперативное (в электроприводах грузоподъемных механизмов)

Рекуперативное торможение

Асинхронные машины, как и все электрические машины, обратимы, т.е. могут работать как двигатель и как генератор.

Если под действием внешних сил или по инерции ротор асинхронного двигателя будет вращаться в направлении поля статора со скоростью большей скорости поля статора , то двигатель перейдет в режим генераторного рекуперативного торможения.

Таким образом, обязательным условием генераторного режима является условие , т.е. генераторному режиму соответствуют отрицательные скольжения, изменяющиеся от (нуля) 0 до, (минус бесконечности)

В двигательном режиме поле статора пересекает обмотку статора и ротора в одном направлении и поэтому индуктирует в них (обмотках) совпадающее по фазе ЭДС. Приобмотка ротора пересекается полем статора в противоположном направлении и ЭДСменяет направление на противоположное.

В результате ток статора создается не напряжением сети, а ЭДС, т.е. асинхронная машина уже работает в качестве генератора и, перейдя в генераторный режим, по-прежнему потребляет из сети намагничивающий ток для возбуждения вращающегося магнитного поля статора. В соответствии с уравнением (7-58)

двигатель создает изменивший направление (тормозной) электромагнитный момент.

Рекуперативное торможение при спуске тяжелого груза

Торможение с рекуперацией используют при спуске тяжелого груза.

Рис. (1-1) Переход асинхронного двигателя в рекуперативный режим под действием статического момента. C D – участок рекуперативного торможения (скорость ротора больше скорости поля статора ).

Для получения этого вида торможения двигатель включают в направлении на «спуск», сразу же переводя привод в режим силового спуска. При пуске двигатель развивает момент , который направлен согласно со статическим моментом механизма .

Под действием динамического момента равного сумме этих двух моментов

двигатель ускоряется по траектории «АВС» до скорости .

В точке «С» скорость ротора увеличивается до скорости вращения магнитного поля обмотки статора. Поскольку в точке «С» скорости ротора и магнитного поля одинаковы, двигатель в этой точке переходит режим идеального холостого хода, и его электромагнитный момент М = 0.

При достижении скорости большей чем (в точке «С»), двигатель переходитв режим рекуперативного торможения (скорость ротора после точки «С» становится больше скорости поля статора), и электропривод продолжает разгоняться на спуск под действием движущего статического момента механизма. На участкеC D статический момент механизма преодолевает увеличивающийся с возрастанием скорости тормозной момент двигателя

При скорости (в точке «D») моменты двигателя и механизма уравновешивают друг друга

,

в результате уравновешивания моментов наступает установившийся режим рекуперативного торможения с постоянной скоростью [в точке «D» . Происходит силовой спуск груза со скоростью. Этот режим будет продолжаться до тех пор, пока не изменяться условия работы привода.

Т.о., на отрезке «СD» электромагнитный момент двигателя направлен на подъем (момент двигателя положительный), а фактически происходит спуск груза, так как скорость отрицательная. Электромагнитный момент на отрезке «СD» является тормозящим, и он стабилизирует скорость спуска груза, не давая грузу разгоняться свыше скорости , соответствующей точке «D».