1.3 Динамическое торможение
Режимом динамического торможения называют режим торможения двигателя, при котором обмотка возбуждения остаётся подключенной к сети, а якорь двигателя отключается от сети и замыкается на добавочное сопротивление (RДТ) (рис. 43 а), а в некоторых случаях для обеспечения низких скоростей спуска - просто закорачивается (RДТ = 0).
Рисунок 43 – а) Схема динамического торможения ДПТ НВ, б) Механические характеристики при динамическом торможении
При работе в двигательном режиме в цепи якоря двигателя протекает ток:
и развивает электромагнитный момент:
При переводе ДПТ НВ в режим динамического торможения направление вращения якоря и направление действия магнитного потока при этом не изменяются, знак противо-эдс, генерируемой в обмотке якоря, тоже не изменится. А ток Ia, протекающий в цепи якоря, изменит свое направление и станет равным:
Соответственно изменит свой знак и электромагнитный момент М, развиваемый ДПТ НВ, который станет тормозным -МТ, поскольку будет препятствовать движению якоря, вращающемуся по инерции.
В системе ТП-Д динамическое торможение осуществляется при =900, Ud = 0 и, следовательно, скорость двигателя ω→0.
Уравнение механической характеристики ДПТ НВ, работающего в режиме электродинамического торможения имеет следующий вид:
Механические
характеристики ЭД, работающего в режиме
электродинамического торможения
представляют собой семейство прямых
линий, проходящих через начало координат.
Наклон механических характеристик
определяется величиной сопротивления
тормозного резистора
.
Чем больше его величина, тем круче наклон
механической характеристики и тем
меньше тормозной момент. Графическое
изображение семейства механических
характеристик для режима электродинамического
торможения показано на рис.43 б
Динамическое торможение занимает промежуточное положение между рекуперативным торможением и торможением противовключением почти по всем показателям:
в энергетике - избыточная энергия в сеть не отдаётся (как при рекуперативном торможении), но и не потребляется из сети (как при противовключении);
точность поддержания скорости на спуске - характеристики жёстче, чем в режиме противовключения, но мягче, чем при рекуперативном торможении;
интенсивность торможения ниже, чем при противовлючении, по мере снижения скорости тормозной момент падает.
Важное достоинство - возможность точной остановки при реактивном статическом моменте.
Область применения - нереверсивный привод, в реверсивном - при необходимости точной остановки.
1.4 Задачи
Задача 1. Определить сопротивление добавочного резистора Rдт при динамическом торможении ДПТ НВ, включение которого ограничит ток до Iдоп = 1,5Iном, если Uном=220В, Iном = 24,2А, Rа = 0,38 Ом
Решение
Задача 2. Для ДПТ НВ с параметрами Рном = 4,8 кВт, UНОМ = 220 В, IНОМ = 24,2 А, nНОМ = 1500 об/мин, Rа = 0,38 Ом, Iа = 0,8 А определить сопротивление резистора RДТ, включение которого обеспечит прохождение искусственной характеристики через точку с координатами И = 100 рад/с, Iи = -20Нм
Решение
Номинальная угловая скорость ном, рад/с
Номинальный момент Мном, Нм
Значение кФном, Вс
Угловая скорость холостого хода о, рад/с
Перепад скорости на естественной механической характеристике при Ми е, рад/с
Перепад скорости на искусственной механической характеристике при Ми и, рад/с
и = 0 - и
и = 169 - 100 = 69 рад/с
Добавочное сопротивление RдТ, Ом
Задача 3. Определить величину добавочного сопротивления, которое необходимо ввести в цепь якоря ДПТ НВ с параметрами Рном = 10 кВт, UНОМ = 220 В, IНОМ = 54 А, nНОМ = 1630 об/мин, Rа = 0,24 Ом, для того, чтобы ДПТ работал при токе IНОМ = 53 А в режиме рекуперации при скорости nр = 2000 об/мин. Каковы при этом потери в цепи якоря?
Решение
Номинальная угловая скорость ном, рад/с
Угловая скорость при рекуперации р, рад/с
Значение кФном, Вс
Добавочное сопротивление RдОБ, Ом
Так как ДПТ НВ работает в режиме рекуперации (энергия отдается в сеть), то потери в цепи якоря равны нулю.
Задача 4. Рассчитать координаты электромеханической и механической характеристик ДПТ НВ при динамическом торможении, если Рном = 300 кВт, UНОМ = 440 В, IНОМ = 750 А, nНОМ = 1250 об/мин, RДТ = 0,01 Ом.
Решение
Электромеханическая и механическая характеристики ДПТ НВ представляют собой прямые линии, поэтому для их построения достаточно знать координаты двух точек:
1 точка соответствует номинальному режиму
Номинальная угловая скорость ном, рад/с
Номинальный момент Мном, Нм
Значение кФном, Вс
Сопротивление обмотки якоря Ra, Ом
где ном – номинальный КПД
Вторая точка имеет координаты: ДТ, МТ = Мном
Угловая скорость в режиме динамического торможения ДТ, рад/с
