40.Торможение асинхронного двигателя. Анализ способа с помощью механических хар-к.

2. Торможение ад

Торможение АД осуществляется, либо механическим, либо электрическим способом. Существуют следующие 3 способа электрического торможения АД

1) Торможение противовключением;

2) Генераторное торможение;

3) Электродинамическое торможение.

1) Торможение противовключением

В этом случае при работающем двигателе производят его реверсирование. При этом магнитное поле статора мгновенно изменяет своё направление вращения, а ротор по инерции продолжает вращаться в исходном направлении. В этих условиях момент АД изменяет своё направление и становится тормозным и обеспечивает остановку ротора АД. Скольжение АД в режиме торможения противовключением определяется выражением

.

Механическую характеристику АД при торможении противовключением может быть получена при помощи формулы Клосса.

Пусть до начала торможения работе АД соответствовала точка «А» его механической характеристики 1. После изменения направления вращения магнитного поля статора работа двигателя будет характеризоваться механической характеристикой 2 .Точка «а» этой механической характеристики определяет начало тормозного режима работы АД. Под действием тормозного момента двигатель плавно останавливается. Однако при двигатель необходимо отключить от питающей сети. В противном случае двигатель начнёт вращаться в противоположную сторону. Торможение противовключением – эффективный способ быстрой остановки АД.

К недостатку данного способа торможения АД следует отнести большие тепловыделения при частых остановках АД.

2) Генераторное торможение

Осуществляется автоматически когда частота вращения ротора больше частоты вращения магнитного поля.

Условием генераторного торможения АД является выполнение неравенства

,

т.е. в этом режиме работы АД ротор должен вращаться быстрее магнитного поля статора. Подобное соотношение может в частности возникнуть при спуске тяжелого груза краном. В режиме генераторного торможения АД является также источником электрической энергии, которую он отдает во внешнею сеть.

На практике генераторное торможение встречается при использовании двухскоростного двигателя при переходе с большой скорости на низкую, что можно проиллюстрировать следующей механической характеристикой.

n n1 а

Пусть до начала торможения работе АД соответствовала точка «А» его механической характеристики большой скорости. После переключения АД на низкую скорость вращения ( при переключении обмотки статора на большее число полюсов) магнитное поле статора начнет вращаться с новой синхронной скоростью, а работа АД будет характеризоваться механической характеристикой низкой скорости (точка «а» этой характеристики). Ротор при этом по инерции будет продолжать вращаться с большей скоростью.

При постоянстве момента сопротивления на валу АД под действием тормозного момента скорость вращения ротора двигателя снижается до новой синхронной скорости. В точке «С» механической характеристики низкой скорости АД переходит в установившийся режим работы.

Участок (а – n1) – участок генераторного торможения, а далее на механической характеристике малой скорости в двигательном режиме.

3) Электродинамическое торможение

Осуществляется путем отключения обмотки статора от питающей сети трёхфазного тока и подключением её к источнику постоянного тока. При вращении проводников обмотки ротора в неподвижном магнитном поле, создаваемым постоянным током статора, индуктируются ЭДС, под действием которых по обмотке статора начнёт протекать электрический ток. Взаимодействие тока ротора с магнитным полем статора приводит к образованию тормозного электромагнитного момента, под действием которого АД тормозится до полной остановки.

При подключении обмотки статора к сети постоянного тока используют две следующие схемы.

точка «А» - на хар-ке 1 точка «а» - на хар-ке 2

В т. «а» под действием Мт АД тормозится до полной остановки.

Способ эффективен, но требует специального источника постоянного тока либо выпрямитель.