3.2 Пуск и торможение

Пуск двигателей постоянного тока параллельного возбуждения осуществляется 2 способами:

1) изменением величины в цепи якоря ( реостатный пуск )

2) изменением U источника питания.

Первый способ применяют, когда двигатель присоединен к общей сети с постоянным напряжением, второй, когда двигатель питается от отдельного источника U с регулируемым напряжением. При первом способе пуска значение определяется уравнением При = 0:

Конструктивно двигатели допускают . Поэтому в цепь якоря включают пусковой реостат , обеспечивающий ступенчатую регулировку. Пуск начинают при максимальном при этом достигает . По мере разгона двигателя ток уменьшается и в момент, когда он больше на чем можно уменьшить , разгон пойдет по другой более жесткой характеристике.

Пример:

Двигатель постоянного тока имеет значения:

= 42 кВт, = 220 В, = 1500 об/мин, = 217 А, .

Определить:

м; .

Значение определить из уравнения: ,

где

следовательно

получим ( );

(Δn = 91 об/мин).

3.3 Расчет пускового реостата

Величина пускового реостата определяется из уравнения

При пуске , следовательно, .

Для ограничения значением в последовательно с якорем включают (рис.6 ). По мере разгона двигателя ток якоря уменьшается и при и производят уменьшение . I₂ берут равным 1,1÷1,2 I_н.

Для рассмотренного ранее двигателя(стр15) :

.

Пусковую диаграмму можно строить задавшись таким или моментом . Пусковая диаграмма, приведенная на рис.8 позволяет рассчитать сопротивления ступеней пускового реостата. Величина отрезка аб зависит от величины , следовательно, известен масштаб делений на участке аб. Для расчета ступеней реостата измеряют величину отрезка –ad, aг, ав, аб.

;

3.4 Электрическое торможение двигателей постоянного тока

Электрическое торможение широко применяется благодаря возможности ценным качествам: плавности торможения, простоте, отсутствию быстроизнашиваемых деталей, возможности работы с возвратом энергии в сеть, легкости автоматизации.

Применяют три основных режима электрического торможения:

а) генераторное торможение - торможение с возвратом энергии в сеть; б) торможение противовключением; в) динамическое торможение, рис. 9.

а) б) в)

Рис. 9 Режимы торможения двигателей постоянного тока: а) генераторный; б) противовключением; в) динамическое.

Торможение с возвратом энергии возможно в крановых и других приводах при спуске грузов, когда превышает скорость идеального , при а) б) в)

Рис. 10 Механические характеристики электродвигателя независимого возбуждения в тормозных режимах: а) генераторном; б) противовключением; в) динамическом.

этом E > U и ток якоря меняет свое направление на обратное . Электрическая схема не претерпевает изменений, поэтому с учетом изменения направления тока якоря уравнение движения двигателя примет вид: . Механические характеристики при этом являются продолжением характеристик двигательного режима и располагаются во II квадрантах, рис. 10а.

Торможение противовключением создается при реверсе электродвигателя, а также в подъемных механизмах в моменты, когда под действием груза двигатель вращается в обратную сторону, чем он включается. Уравнение механической характеристики при этом: .

Здесь напряжение сети к ЭДС совпадают по направлению, поэтому ток якоря определяется из уравнения или умножив левую и правую часть на I, получим:

,

где - мощность, расходуемая на нагрев, - мощность, подводимая из сети, - мощность, подводимая со стороны вала рабочей машины и преобразуемая в электрическую.

При : .

Из характеристики, рис. 10б видно, что при тормозной момент имеет большое значение, что обеспечивает очень эффективное торможение.

Динамическое торможение осуществляют отключением якорной цепи от сети и замыканием на сопротивление. При таком включении двигатель работает как генератор, нагруженный на R, и развивает тормозной момент, направленный против движения. Механическая характеристика определяется уравнением, которое выводится из основного уравнения движения при

Тормозной момент растет с уменьшением R.

При спуске груза, когда тормозной момент уравновешивает активный статический момент при уменьшении R уменьшается и, наоборот, при увеличении R растет . Характеристики динамического режима торможения располагаются в I квадранте, рис 10,в.