2.2.2 Механические характеристики дпт с нв при пуске
Процесс пуска ДПТ связан с возникновением
в момент подключения питающей сети так
называемого «броска тока». Это явление
возникает при нулевой скорости
.
В момент подачи питания напряжение
якоря равно номинальному
.
Ток в цепи якоря
при сопротивлении
при пуске равен току КЗ:
.
Если учесть, что сопротивление якорной
обмотки
по отношению к номинальному сопротивлению
двигателя
составляет величину не больше
,
то превышение тока в момент пуска по
отношению к номинальному:
Вторая проблема при пуске двигателя
любого типа связанная с тем, что при
запуске необходимо создать достаточный
пусковой момент, для ДПТ с НВ не является
такой актуальной, как для АД, что
обеспечивается
.
Поэтому начальный пусковой момент
у ДПТ должен обеспечивать соотношение
.
Для этого существует 2 способа.
1. Введение в цепь ротора добавочных
реостатов
.
При этом пусковой ток:
.
Подбором значения сопротивлений
можно обеспечить требуемое значение
пускового тока
.
2. Пуск при пониженном напряжении.
Пуск начинается при том минимуме
напряжения, которому соответствует
пусковой ток
.
По мере увеличения скорости
увеличивается ЭДС
,
в результате чего ток
уменьшается. Отсюда следует, что момент
уменьшается
в результате уменьшения ускорения и,
соответственно, уменьшается темп разгона
двигателя, поэтому при достижении
вращающимся моментом некоторого
(момент переключения) напряжение
увеличивается. Однако, ограничиваются
тем, что
,
а пиковый момент
.
В первом случае пуск заканчивается при
полностью выведенном пусковом
сопротивлении, во втором при номинальном
напряжении
,
т.е. на естественной характеристике.
Рис.18 Семейство пусковых реостатных характеристик
Рис.19 Семейство пусковых характеристик при изменении напряжения
Необходимо отметить, что ступени должны
рассчитываться так, чтобы на каждой
ступени пуска обеспечивалось соответствие
типовых точек (
,
),
для обеспечения плавности процесса.
2.2.3 Механические характеристики дпт с нв в тормозных режимах
К способам искусственного электрического торможения ДПТ с НВ относятся:
1) Рекуперативное;
2) Противовключением;
3) Динамическое.
Во всех трех случаях со стороны механизма двигатель работает в режиме потребления энергии.
Рекуперативное торможение
Рекуперативное торможение характерно
тем, что в момент торможения скорость
вращения вала двигателя больше чем
скорость вращающегося магнитного поля,
т.е.
,
это имеет место в том случае, если
двигатель работает в режиме спуска
груза. В этом случае статический момент
сопротивления
направлен в одну сторону с основным
моментом
,
и под действием суммарного момента
,
двигатель вращается с большей скоростью,
чем
.
При этом ток
в цепи изменяет своё направление и,
соответственно, изменяет своё направление
и момент
,
т.е. момент становится тормозным
.
Рис.20 Рекуперативное торможение при спуске груза
Таким образом, рассмотренный способ может применяться только при спуске груза. Практическое применение для остановки двигателя возможно при снижении напряжения. Если последовательно уменьшать напряжение, подводимое к якорю, то можно в режиме рекуперативного торможения полностью остановить двигатель.
Рис.21 Рекуперативное торможение при снижении напряжения
Уравнение движения будет иметь вид:
В процессе рекуперативного торможения
потоки энергии в ЭП направлены следующим
образом. Кинетическая энергия вращения
вала направлена от механизма к двигателю:
.
Электрическая энергия, которую мы
выражаем
,
также изменит своё направление и будет
направлена от двигателя к источнику
электрической энергии, т.е. двигатель
по отношению к механизму и по отношению
к источнику напряжения (источнику
питания) работает в генераторном режиме
с отдачей энергии в сеть. Этот режим
является наиболее энергетически
эффективным, следовательно, наиболее
экономичным. Энергия рассеивания,
пропорциональная квадрату тока
и сопротивлению
цепи
якоря, своего направления не меняет,
т.е.
.
Т.о. уравнение энергетического баланса ЭП при рекуперативном торможении имеет вид:
