16. Тормозные режимы в асинхронном электроприводе.

Тормозными режимами АД являются:

• режим рекуперации;

• режим противовключения;

• режим электродинамического торможения.

Режим рекуперации АД

Условие режима или :для выхода в режим рекуперации при заданной скорости необходимо увеличить скорость выше за счет внешних сил. Двигатель при этом, может отдавать электрическую энергию в сеть, при этом потребляя реактивную мощность для возбуждения. Характеристики, если пренебречь сопротивлением изобразятся на рисунке (т.е. характеристики симметричны).

При введении сопротивления можно регулировать скорость вращения двигателя

; ; ”-” – тормозной режим

.

Режим противовключения

Это режим, когда двигатель под действием сил инерции вращается в сторону обратную включению. Пусть АД короткозамкнутый. Для него характеристика в рабочем режиме имеет вид.

Если изменить чередование фаз статора, то поле статора будет вращаться в обратную сторону и характеристика будет иметь вид, как показано на графике. На рис. “аб” – этот участок, где будет действовать тормозной момент, который в этом случае переменный.

Зависимость скорости от тока определяется скоростной характеристикой.

Ток к.з. равен восьмикратному, поэтому такой режим противовключения нежелателен для привода, т.к. такой ток выплавляет стержни ротора. На практике этот режим не применяется. Делать реверс на ходу запрещено.

Если двигатель с повышенным скольжением, то у него . Такой двигатель имеет относительно малый ток, следовательно его реверсирование менее опасно. Такие двигатели применяются на станках, в кранах. Они называются крановыми. Тогда этот режим применяется как рабочий. В горной промышленности он не применяется.

Режим электродинамического торможения

Схема включения АД напоминает включение ДПТ.

Контактором динамического тормоза в цепь статора подаем постоянный ток. Следовательно здесь будет создаваться поток. В фазной обмотке ротора наводится при вращении ЭДС, а значит протекает и ток. Взаимодействие тока с потоком создает тормозной момент. При выборе схемы соединения обмоток статора учитывают необходимость осуществления быстрого перехода из двигательного режима в тормозной.

17. Выбор мощности электродвигателей для механизмов циклического

действия.

Основными величинами, характеризующими работу двигателя при повторно-кратковременной работе, являются: 1.нагрузка двигателя (ток, момент. мощность); 2. коэффициент относительной продолжительности включения; 3. длительность цикла, которая не должна быть более 10 минут; 4. число включений двигателя в час: .

Как видим из рисунка, температура двигателя не достигает установившегося значения, таким образом при применении двигателя, предназначенного для работы в режиме S1, его нагрузка должна быть выше номинальной, аналогично кратковременному режиму. В противном случае температура двигателя окажется ниже допустимой и двигатель будет не полностью использован по нагреву. Для определения допустимого увеличения мощности двигателя при использовании его в режиме S3 необходимо определить величины коэффициентов тепловой и механической перегрузки.

Для этого составим уравнение нагрева машины:

.

При работе температура нагрева колеблется от до , тогда:

.

В период отключения имеем:

, где - постоянная времени охлаждения.

И если за время паузы , то .

А так как только для двигателей открытого исполнения и с самовентиляцией, то для простоты будем считать что , тогда:

.

И с учетом этого получаем выражение:

,

или .

Или с учетом формулы , получаем

,

отсюда коэффициент термической перегрузки:

.

Если в формуле положить , то

, ,

т.е. то же выражение что и для кратковременного режима.

Если же взять , то , т.е. как и для продолжительного режима работы.

Таким образом, при ПВ>60% (или ) – двигатель следует выбирать как для продолжительного режима. При ПВ<10% (или ) – для кратковременного. Из этого следует, что повторно-кратковременная нагрузка будет лишь при .

Порядок выбора двигателя, рассчитанного для работы в режиме S1 при работе в повторно-кратковременном режиме такой же как и для кратковременного режима.

Порядок выбора двигателя предназначенного для работы в режиме S3

Для работы в повторно-кратковременном режиме выпускаются двигатели с ПВ%=15, 25, 40, 60%.

Для режима S3 необходимо применять специальные двигатели, обладающие значительной перегрузочной способностью и повышенным пусковым моментом, что позволяет максимально использовать их по нагреву.

Реально ПВ% отлично от установленного ГОСТом и определяется:

.

Расчетная мощность:

.

Выбираем двигатель у которого

.

Если ПВ%_расчПВ%_катал, то имеем формулу перерасчета:

.

Проверка двигателя:

1. По пиковым перегрузкам;

2. Проверка запуска;

3. Проверка на допустимое число включений в час.

.

Выбирают двигатель: , иначе двигатель нужно брать большей мощности.

В формуле имеем:

.

- при свободном выбеге.