3. Пуск, торможение и регулирование скорости двигателей постоянного тока.

Электропривод с ДПТ может работать в трех тормозных режимах: рекуперативного торможения, торможения противовключением и динамического торможения.

1 . Рекуперативное торможение (или генераторный режим с отдачей энергии в сеть). Достоинство этого способа торможения состоит в том, что он позволяет полезно использовать большую часть энергии торможения, рекуперируя (отдавая) ее в сеть.

Уравнение электрического равновесия справедливо и для этого режима. Поскольку наведенная в якоре э.д.с. при ω>ω₀ станет больше напряжения сети Uc, ток в якорной цепи изменит свое направление и момент двигателя станет тормозящим:-Iя=(U-E)/R_Σ. При этом уравнение механической характеристики: ω_т=Uc/(kФ)-(-Iя)R_Σ/(kФ).ω_т-угловая скорость при торможении.

2. Торможение противовключением. Для получения этого режима достаточно изменить полярность напряжения на обмотке якоря или обмотке возбуждения. Так как индуктивность обмотки якоря меньше индуктивности обмотки возбуждения, то по условиям коммутации чаще делаются в цепи якоря. При подаче на схему напряжения Uc противоположной полярности ток в цепи якоря изменяет направление, и момент двигателя становится тормозящим. Приложенное напряжение и э.д.с. в этом режиме действуют в одном направлении. Iя=(Uc+E)/R_Σ

3. Динамическое торможение получают при отключении якоря от сети и последующем замыкании его на внешнее сопротивление. Двигатель становится автономным генератором.

О бмотка возбуждения при этом остается присоединенной к сети. При динамическом торможении запасенная в электроприводе кинетическая энергия преобразуется в электрическую. Наведенная э.д.с. в обмотке якоря сохраняет то же направление, что и в двигательном режиме (по стрелке на схеме). Так как цепь якоря замкнута, то ток в ней изменит направление на противоположное и двигатель будет создавать тормозящий момент. Так как внешнее напряжение отсутствует, то ток Iя=-Е/R_Σ.

Регулирование скорости ДПТ:

1. Изменение сопротивления в цепи якоря двигателя.

Р егулирование скорости при этом способе осуществляется при постоянном моменте. Этот способ регулирования относительно прост, однако имеет недостатки: при снижении угловой скорости охлаждение двигателя ухудшается, вследствие чего статическая нагрузка во избежание перегревания двигателя с самовентиляцией должна быть понижена; для получения низких скоростей в цепь якоря надо включать большое сопротивление. При этом характеристика получается мягкой, скорость при незначительных колебаниях нагрузки – нестабильной. При малых значениях нагрузки скорость мало изменяется даже при включении больших сопротивлений.

2. Изменение магнитного потока двигателя.

Регулирование осуществляется изменением тока возбуждения у двигателя независимого возбуждения и шунтированием последовательной обмотки сопротивлением у двигателя последовательного возбуждения. Так как магнитная система двигателей в номинальном режиме обычно насыщена, то практически воздействовать на магнитный поток можно только в направлении уменьшения, в результате чего угловая скорость двигателя возрастает.

Этот способ прост и экономичен, а поэтому довольно широко применяется, особенно для двигателей независимого возбуждения. Плавность регулирования может быть достаточно высокой, т.к. регулировочные реостаты работают в цепях с относительно небольшими токами.

Верхний предел регулирования угловой скорости ограничивается механической прочностью элементов якоря машины – бандажей обмотки якоря, коллектора.

3. Изменение напряжения, подводимого к якорю двигателя.

Способ регулирования осуществляется, как правило с помощью регулируемых источников питания: отдельных управляемых электрических генераторов, управляемых преобразователей с использованием ртутных вентилей или тиристоров, электромашинных усилителей или других устройств. Подводимое напряжение на якоре двигателя, как правило, изменяют в пределах до номинального значения, а поэтому регулирование угловой скорости возможно только в сторону понижения от основной скорости, которая определяется естественной характеристикой.

4. С помощью преобразовательных устройств:

-Система генератор-двигатель, где рабочий исполнительный двигатель получает питание от электромашинного преобразователя, состоящего из управляемого генератора постоянного тока, посаженного на один вал с двигателем и другого небольшого двигателя вращающего этот генератор

-Система «Управляемый выпрямитель - двигатель», где двигатель получает питание от статических тиристорных и вращающихся электромашинных возбудителей.