2.9.3.Торможение противовключением (тпв)

У словие реализации: знак скорости не совпадает со знаком синхронной скорости

АДКЗ: тепловыделение происходит в цепи ротора (допустимо лишь кратковременно, с последующей активной вентиляцией).

КМ1 обеспечивает ₀>0.

Для изменения направления вращения используют КМ2 (переподключение фаз А→а, B→c, С→b).

Теорема о потерях при реверсе с противовключением: на этапе ТПВ в роторе двигателя выделяется энергия потерь, равная удвоенной кинетической энергии вращающихся механических частой двигателя . На этапе разгона дополнительно в роторе выделяется энергия потерь

Таким образом на этапе ТПВ в роторе выделяется 2А_кин, а на этапе разгона – еще А_кин, то есть за время реверса (десятые доли секунд) выделится 3А_кин. Для АДКЗ регламентируется число прямых пусков и реверсов с ТПВ в час.

Э та теорема не верна для частотного пуска (с перебором частоты), когда синхронная скорость ₀ изменяется плавно, то есть для инверторного торможения.

Д ругой вариант снижения потерь: торможение на пониженном напряжении.

Т ретий вариант снижения потерь: направлять энергию потерь так, чтобы она выделялась вне двигателя (использование АДФР).

При таком способе тепловыделение происходит в дополнительных сопротивлениях, вводимых замыканием КМ3.

При этом получаем

За счет таких характеристик покупка более дорогого АДФР окупается.

3.Специальные конструкции двигателей.

Альтернативные структуры электроприводов.

Если , то

при получим

В реальной системе такие условия нереализуемы, так как существуют ограничения.

t_торм зависит от интенсивности торможения.

_х – уровень скорости, от которого идет торможение.

Таким образом динамические возможности двигателя, то есть ограничение I и M, регламентируют производительность станка при обработке ломаных траекторий.

Для улучшения двигателя необходимо повысить перегрузочную способность по току и моменты _I и _M.

и

Для обычных серий двигателей

3.1. Специальные конструкции двигателей

Чтобы увеличить перегрузочную способность были предложены специальные конструкции двигателей.

Двигатели с беспазовым якорем.

1. К таким двигателям относится серия ПГ (серия П с гладким якорем) и ПГТ (серия П с гладким якорем и встроенным ТГ). Для уменьшения момента инерции убираются пазы на роторе, обмотка выносится на поверхность ротора и заливается специальным клеем  уменьшается индуктивность якоря L_я  ток можно менять быстрее.

При этом получается

Р азмер коллектора примерно равен размеру ротора.

Но приклеенная обмотка уязвима, так как клей разрушается при нагреве  максимальные скорости ограничены [n]≤5000 об/мин.

Зато t_пуск=t_торм=0,1 с.

Двигатели с полым цилиндрическим якорем.

Т акая система возбуждения более мощная, и

Особенностью этой серии является низкое напряжение U=6, 12, 27 В.

[n]=9000 об/мин.

3 . Серия ДПУ – двигатели с дисковым якорем.

О бмотка вытравлена на диске ротора.

Такая серия обеспечивает самый высокий  за счет лучших условий охлаждения.

и

М_ном=0,57…3,5 Нм.

Д вигатель компактен, используется для небольших механизмов, обеспечивает быстрый разгон и торможение при небольшой нагрузке.

2) Высокомоментные двигатели.

Серии ПБС и ПБСТ.

Встроенный ТГ выполняет роль датчика скорости.

- уравнение датчика скорости.

Датчик скорости может обозначаться, как BR.

Для таких двигателей обязательно наличие делителя R1R2.

Щеточный контакт.

Зона нечувствительности тем меньше, чем больше нагружен ТГ.

Для металлургического привода датчик скорости центрируют:

0,1 мм, при R=30 мм.

_1% - погрешность скорости.

Кинематическая схема такого сопряжения:

R 1=const

R2=var

При повороте из-за переменного R1 оказывается, что _ДС=var, при _дв=const.

 - погрешность измерения от номинального значения. Для систем управления это много, так как зачастую требуется [ ]_доп=(0,03…0,05)_ном по ГОСТ.

Чтобы уменьшить погрешность необходима соосность, для этого подшипниковые гнезда двигателя и датчика скорости изготовляют за одну установку на станке.

В ысокомоментные двигатели серии ПБСТ характеризуются возбуждением от постоянных магнитов  эти двигатели нельзя разбирать, иначе существенно ослабляется намагничиваемость. Также эти двигатели боятся ударов, так как постоянные магниты вклеены внутрь корпуса и могут отваливаться.

и

В справочниках мощность такого двигателя не указывается, указан лишь максимальный момент, так как привод предназначен для работы на низких скоростях, при которых мощность ничтожна, а момент велик. M_max=70…350 Нм.

ПБСТ рассчитан на максимально длительную работу с максимальным моментом.

Но такой двигатель имеет очень большой размер.