Регулирование скорости и пуск дпт от сети.

Скорость может регулироваться изменением Rц, Ф и Uc.

Током и моментом скорость двигателя не может регулироваться, так как эти величины определяются нагрузкой на его валу. При регулиро­вании R_Д, все характеристики сходятся в одной точке ω = ω₀.

По мере снижения Rц скорость двигателя возрастает. R_Д = 0; R_Ц = R_Я – дви­гатель выходит на естественную характеристику, которой соответствует U_C = U_H номинальное напряжение сети и Ф = Фн.

Достоинство метода в простоте. Широко используется для механизмов с грубой регулировкой скорости (крановые тележки, трамваи, троллейбусы и т.п.).

Недостаток регулирования – ограниченное число точек (ступеней) скорости, потери на сопротивлении R_Д: Р = RдI²я.

При регулировании скорости потоком возбуждения (Ф – var) изменяют Iв регулировочным реостатом Rpв в цепи LМ (рис. а).

Этот метод применяется в тех случаях, когда хотят выйти на скорости выше основных, т.е. выше естественной характеристики.

При ослаблении поля возрастает скорость Х.Х (ω’₀ >ω₀; ω”₀ >ω’₀).

Этот метод используется и в технологических процессах на операциях доводки изделия, когда моменты нагрузки малы.

При регулировании скорости напряжением характеристики (рис. б) перемещаются параллельно самим себе. Напряжение изменяется от 0 до U_h, т.е. выходит на естественную характеристику.

Это лучший метод регулирования ω. Каждый двигатель должен иметь свой автономный источник постоянного тока. Обеспечивает широкий диапазон регулирования скорости, нет добавочных потерь в цепи якоря (Rд = 0).

Недостаток – высокая стоимость электрооборудования. В качестве ис­точника используют статические выпрямители, cистемы получили название тиристорный преобразователь – двигатель (ТП-Д).

Реверс и тормозные режимы.

Чтобы изменить направление вращения двигателя, т е. реверсировать, нужно изменить знак его момента. Для этого изменяют полярность на обмотке возбуждения или на обмотке якоря.

В практике меняют полярность на якоре, (рис. а).

Характеристики двигательного режима располагаются в 1 и 3 четвер­тях. Например, едем на тележке "вперед", включен "F" точка А. При вклю­чении "В" тележка пойдет в обратом направлении, точка Д.

Существуют два основных режима работы электродвигателя:

1. Двигательный – электрическую энергию преобразует в механическую; Е и I_Я направлены встречно. Характеристики в 1 и 3 четвертях, (рис. б).

2. Тормозной – двигатель преобразует механическую энергию, поступающую на вал от механизма, в электрическую энергию. Е и Iя совпадают, т.е. двигатель работает генератором. Существуют три вида электрического тор­можения двигателя: генераторное, динамическое и противовключения. Все характеристики торможения располагаются во 2 и 4 четвертях.

Генераторный режим торможения. Он возникает, когда под действием внешнего момента со стороны механизма двигатель вращается в ту же сторо­ну, а его скорость становится выше скорости Х.Х. ω >ω₀ (точка В). Напри­мер: электровоз поднимается в гору (т. А), потребляет энергию из сети. На ровном участке(ω = ω₀) Х.Х. нет потребления энергии. При спуске электрово­за с горы его скорость ω >ω₀. ЭД переходит в генераторный режим торможе­ния. Энергия отдается в сеть, так как E>Uc. При этом:

I = (Uc E)/Rц<0, Рт = ЕI – мощность торможения.

Это наиболее экономичный режим торможения, т.к. – энергия может использоваться другими механизмами. Тот же режим при спуске груза G_ГD (Т. C).

Недостаток: характеристика не пересекает ось абсцисс, не обеспечива­ется остановка двигателя.

2) Динамическое торможение. Возникает, когда работающий двига­тель, отключив от сети при включенной LM, замкнуть на сопротивление R_t (торможения).

Под действием противоЭДС ток в цепи якоря и момент меняют свое направле­ние. Двигатель переходит в режим торможения.

Все характеристики динамического торможения проходят через начало координат. Чем меньше сопротивление, тем жестче характеристика. Если при подъеме груза (т. А) отключить якорь и перевести двигатель в ре­жим динамического торможения (т. В), то скорость падает до 0, затем под весом груза он разворачивается в обратном направлении, установившаяся скорость будет в т. С. Мощность, поступающая на вал двигателя в т. С, будет преобразовываться в электрическую мощность Рэл = ЕIя. Послед­няя переходит в тепло на сопротивлении в цепи якоря. EIя = R_UI²_Я.

3) Торможение противовключением. Возникает в момент работы двига­теля, когда на зажимах якоря изменили полярность, но под действием внешних сил инерции двигатель продолжает вращаться в ту же сторону (т. В).

Ток меняет направление и момент: т. В, т.е. двигатель переходит в тор­мозной режим, скорость падает до нуля (т. С.). Если не отключить двигатель в т. С, то он развернется в обратную сторону и будет работать в двигательном режиме (реверс).

При торможении двигатель потребляет мощность:

Рв = ЕI – с вала (от мех.), одновременно из сети Р_с =UcI. Вся она расходуется на нагрев в цепи якоря Р_B + Р_C = I(E + Uc) = RцIя².

И динамическое торможение, и противовключение обеспечивают оста­новку двигателя.

Особенно эффективно тормозится привод в режиме противовключения, но недостатком такого режима являются большие потери на нагрев за счет дополнительного потребления энергии из сети U_CI. Это ограничивает число торможений в час.