Тормозные режимы

Большой интерес представляет возможность перевода ЭД на работу в тормозных режимах. Возможность быстрой и плавной остановки ЭД и рабочей машины, обладающей часто большими маховыми массами, имеет значение для повышения производительности труда и снижения простоев оборудования.

Тормозные режимы применяют:

1. – при аварийной остановке электропривода;

2. – торможение при спуске грузов;

3. – торможение с целью сокращения времени остановки. Конечная цель – повышение производительности труда;

4. – торможение в специальных установках.

Из большого числа способов торможения применяют в основном три:

1. – генераторное торможение с рекуперацией энергии в сеть;

2. – генераторное торможение с отдачей энергии во внешнее сопротивление (динамическое торможение);

3. – торможение противовключением (противотоком). Торможение в режиме электромеханического тормоза.

Эти способы подробно рассмотрены в учебнике НАЗАРОВА «Электропривод и применение эл.энергии в с/х».

Лекция №9

Элементы динамики и переходные процессы в электроприводе

Переходным режимом электропривода называют режим работы при переходе от одного установившегося состояния к другому, когда меняются скорость, момент, ток или другие параметры электродвигателя. Причинами возникновения переходных режимов в электроприводах являются:

• изменение нагрузки на рабочей машине;

• воздействие на электропривод при управлении им – пуск, торможение, изменение направления вращения и т.д.;

• аварии, нарушение нормальных условий электроснабжения – изменение напряжения, частоты тока в сети, несимметрия фаз и т.д.

Знание переходных режимов необходимо для правильного выбора мощности двигателя, аппаратуры управления, уменьшения расхода электроэнергии, увеличения производительности машин и т.д.

Переходные режимы в электроприводе характеризуются изменяющимися механическими, электромагнитными, тепловыми процессами, действующими одновременно и взаимосвязано.

Механическая часть электропривода представляет сложную кинематическую цепь с большим числом движущихся элементов. Каждый из элементов обладает упругостью, имеются воздушные зазоры. Если учитывать эти факторы, то расчетная схема механической части привода будет представлена математической системой, расчет которой вызовет громадные трудности.

В большинстве практических инженерных расчетов, не требующих абсолютной точности, можно пренебречь зазорами и упругими связями, приняв механические связи как абсолютно жесткие. При этом допущении движение одного элемента дает полную информацию о движении всех остальных. Поэтому, движение электропривода можно рассматривать на каком-либо одном механическом элементе. Обычно в качестве такого элемента принимают вал электрического двигателя.

Таким образом, расчетную схему механической части привода можно свести к одному обобщенному жесткому механическому звену, имеющему эквивалентную массу с моментом инерции «J», на которую воздействует вращающий момент двигателя «М» и суммарный, приведенный к валу двигателя, момент сопротивления (статический момент) «М_с», включающие все механические потери в системе, в том числе механические потери в двигателе. Тогда, уравнение движения электропривода примет вид:

(51)

J₂ J_n

J_д, _д J₁

Электрдвигат

M_c.м

_.

Рабочая машина

М_с

Рис.55 Кинематическая схема электропривода

Момент инерции может быть выражен:

J = m·r² = GD²/4g кг·м² (52)

где r и D – радиус и диаметр инерции, м;

G – сила тяжести, н;

g = 9, 81 м/с² – ускорение свободного падения.

Входящая в уравнение (52) величина GD² = 4g·J (н·м²) (53), получила название махового момента. Для электродвигателей значения махового момента в цифровом выражении приводятся в каталогах по электрооборудованию.