3.5.2. Динамическое торможение

Динамическое торможение двигателя последовательного возбуждения можно осуществить двумя способами: с независимым возбуждением и с самовозбуждением.

Торможение с независимым возбуждением выполняют следующим образом: обмотку якоря замыкают на добавочное сопротивление, а обмотку возбуждения включают в сеть. В этом случае имеем рассмотренное ранее динамическое торможение двигателя независимого (параллельного) возбуждения. Схема и механические характеристики приведены на рис. 3.13.

Рис. 3.13. Схемы и механические характеристики ДПТ

в режиме динамического торможения с независимым возбуждением

В режиме динамического торможения с самовозбуждением якорь включают последовательно с обмоткой возбуждения через добавочное сопротивление. Чтобы не размагничивать систему при данном способе торможения, переключают якорь и оставляют прежним направление тока в обмотке возбуждения (рис. 3.14).

Рис. 3.14. Схемы включения ДПТ: в сеть (а), в режиме динамического торможения с самовозбуждением (б, в)

Остаточный магнитный поток машины в обмотке якоря наводит ЭДС. После переключения якоря направление тока обмотки возбуждения остается прежним, и остаточный поток суммируется с потоком, созданным током возбуждения. При этом наведенная ЭДС возрастает, одновременно растет и ток. Для его ограничения необходимо добавочное сопротивление R_доб. Знак создаваемого момента будет отрицательным из-за смены направления тока в якоре, следовательно, для рассматриваемого направления вращения имеем тормозной режим. Механическая характеристика в режиме динамического торможения будет нелинейна, как и для двигательного режима (рис. 3.15).

Рис. 3.15. Механические характеристики ДПТ последовательного возбуждения в режиме динамического торможения с самовозбуждением

Особенностью этих характеристик является малое значение момента на низких скоростях (из-за малости ЭДС) [3].

3.6. Расчет пусковых и тормозных сопротивлений двигателя последовательного возбуждения

В основу определения пусковых и тормозных сопротивлений взят графический метод построения характеристик.

Порядок расчета

1) в первом квадранте (рис. 3.16) строим естественную электромеханическую характеристику I = f() по паспортным данным и универсальной характеристике;

2) принимаем токи переключения I₁ и I₂. Как и для двигателя независимого возбуждения, значение токов переключения определяется требованием технологии и условиями коммутации двигателя. Так, если время пуска двигателя не влияет на производительность рабочей машины, то величина пусковых токов может быть в области номинального тока. Если время пуска влияет на производительность рабочей машины, то

I₁ = 2,0…2,5I_н; I₂ = 1,2…1,5I_н;

3) во втором квадранте откладываем сопротивление r_дв:

Рис. 3.16. Графический метод расчета пусковых сопротивлений ДПТ последовательного возбуждения

4) для принятых токов переключений I₁ и I₂ определяем сопротивления при  = 0: . Полученные значения R_п1 и R_п2 откладываем на оси сопротивлений во втором квадранте;

5) через точки 1 и 2 (пересечение линий токов I₁ и I₂ с естественной электромеханической характеристикой) проводим прямые, параллельные оси тока до пересечения с линией r_дв в точках 1' и 2'. Проводим линии R_п1 -1' и R_п2 -2'. Затем восстанавливаем перпендикуляр из точки R_п1 до пересечения в точке 3. Через точку 3 проводим прямую, параллельную оси сопротивлений, до пересечения в точке 4 и т.д. Построение ломаной линии должно закончиться в точке 1. Если этого не получилось, необходимо изменить I₁ и I₂ и все повторить. График изменения тока двигателя I() при пуске показан в первом квадранте на рис. 3.16. Значения добавочных сопротивлений берем из построения:

Правильность расчетов пусковых сопротивлений проверяем следующим образом:

определяем суммарное сопротивление якорной цепи:

определяем ток и сравниваем его с пусковым I₁. Должно быть: I  I₁.

Тормозные сопротивления в режиме противовключения определяем аналитическим и графическим методами. Предварительно должны быть заданы ток I₁ и скорость _пв двигателя в режиме противовключения.

Рис. 3.17. Графический метод расчета тормозного сопротивления

По паспортным данным двигателя и универсальной характеристике строим _ест = f(I) (рис. 3.17). Определяем r_дв и . Откладываем эти значения на оси сопротивлений во втором квадранте. Через точку I₁ на оси токов проводим прямую, параллельную оси , до пересечения графика электромеханической характеристики в точке 2. Затем определяем точку 3. Через точки 3 и R_п1 проводим прямую до пересечения в точке 4. Добавочное сопротивление в режиме противовключения: R_доб = l₅₆m_R [6].