зеленов / eletsehomt48

коммутационной перегрузке двигателя при соответствую-

198

наибольшей допустимой скорости ω*МАКС = 2,5 - 3,0 );

ЕМАКС – максимальная ЭДС, соответствующая принятому значению IДОП.МАКС и максимальной скорости (ωМАКС) в начальный момент торможения.

или в относительных единицах

якоря I=IДОП.МАКС. Этот поток определяется по универсальной (для данного типа двигателей) характеристике намаг-

199

или в относительных единицах:

Величина сопротивления RПВ может быть найдена не по максимальным значениям ωМАКС и IДОП.МАКС в момент переключения двигателя на торможение в режиме противовключения, а по координатам точки ωПВ и IПВ, заданным на характеристике противовключения (см. рис. 2.58 и 2.60). В этом случае (расчетные соотношения приводятся только в абсолютных значениях фазовых координат и параметров двигателя):

Расчет и построение искусственных электромеханических (механических) характеристик двигателя, работающего в режиме противовключения, производится методами переходных или граничных характеристик (также как

идля двигательного режима работы).

2.8.2Характеристики двигателя в генераторном режиме

динамического торможения

Динамическое торможение двигателей с последовательным или смешанным возбуждением возможно в двух вариантах: 1) при работе только с независимым возбуждением, 2) при работе в режиме самовозбуждения.

Рассмотрим оба варианта подробнее.

Д и н а м и ч е с к о е т о р м о ж е н и е с н е - з а в и с и м ы м в о з б у ж д е н и е м . Схема включения

200

двигателя для этого варианта динамического торможения показана на рис. 2.61.

Рисунок 2.61

При использовании двигателя только с последовательным возбуждением цепи с обмоткой ОНВ не будет. После отключения линейного контактора Л и включения контактора торможения КТ и контактора цепи подпитки КП собирается схема, в которой двигатель включается в контур динамического торможения с сопротивлением rДТ, а обмотка последовательного возбуждения ОПВ будет получать независимое питание от сети через сопротивление rП (подпитки) и пусковое сопротивление RПУСК. Таким образом, двигатель последовательного или смешанного возбуждения становится двигателем с независимым возбуждением. Физические процессы для этого случая, линейные механические (электромеханические) характеристики и их уравнения рассмотрены ранее в разделе 2.4.2. Жесткость характеристик определяется величиной сопротивления контура динамического торможения R=rЯ+rДП+rКО+

+rЩ+rДТ.

Уравнения электромеханической и механической характеристик

показывают их линейность, так как Ф=const, но не позво-

201

ляют построить характеристики из-за того, что величина потока неизвестна.

Преобразуем уравнение электромеханической характеристики ω = −IR СФ к виду, удобному для построения

Сопротивление rП выбирается так, чтобы обеспечить в обмотке ОПВ протекание тока IН и таким образом создание номинального потока ФН. Итак

Значение граничной скорости при номинальном токе (ωГ=ωГ(Н)) определяется по граничной характеристике

(см. рис. 2.62).

Таким образом,

202

при I=IН магнитная система машины уже насыщена. Дальнейшее увеличение тока возбуждения (IВ>IН) не дает существенного выигрыша в потоке и, следовательно, в тормозном моменте, но увеличивает тепловую нагрузку ОПВ.

Электромеханическую (механическую) характеристику двигателя в режиме динамического торможения с независимым возбуждением можно рассчитать и аналитически, не пользуясь граничной характеристикой.

При I=IН, то есть при Ф=ФН из уравнения естественной электромеханической характеристики следует:

203

где ЕМАКС – максимальная ЭДС в начальный момент торможения;

R=rЯ+rДП+rКО+rЩ.

Так как ωНАЧ=ωМАКС при различных IС (или МС) значительно меняется из-за мягкости характеристики, то и

ЕМАКС также существенно изменяется. Определение ЕМАКС производится следующим образом. Так как ток возбуждения IВ=IН (то есть Ф=ФН), то

ЕМАКС = ωМАКС , откуда

ЕН ωН

В относительных единицах величина сопротивления rТ рассчитывается из соотношения (2.100) следующим образом:

то есть точно так же, как и для двигателя с независимым возбуждением по соотношению (2.51).

Д и н а м и ч е с к о е т о р м о ж е н и е с с а - м о в о з б у ж д е н и е м . Такой вид динамического торможения применяется при необходимости быстрой остановки электропривода в аварийных ситуациях. Например, в грузоподъемных механизмах при так называемом переподъеме, когда траверса с крюком упирается в металлоконструкцию крана. Воздействием на конечные выключатели схема питания электродвигателя в этом случае переключается на работу в режим динамического торможения. На рис. 2.64,а показана схема цепи якоря для двигательного режима работы (контакты К1 и К2 замкнуты, а К3 и К4 разомкнуты). Ток в якоре и ОПВ двигателя определяется знаком напряжения сети (показан пунктиром).

204

В схеме динамического торможения направление тока в обмотке якоря меняется на противоположное и определяется направлением ЭДС, а направление тока в ОПВ сохраняется то же, что и при двигательном режиме. Таким образом, сохраняется направление магнитного потока и меняется направление тока в якоре. Это приводит к изменению знака момента (М=СФI), который становится тормозным, а не движущим.

В режиме динамического торможения с самовозбуждением для получения тормозного момента надо обеспе-

205

тического сопротивления RКРИТ, величина которого определяется углом наклона касательной к характеристике намагничивания (рис. 2.65).

Построение электромеханических (механических) характеристик выполняется для режима самовозбуждения следующим образом:

Здесь R=RОБМ+rТ. Ток в (2.104) имеет отрицательное значение. Задаваясь рядом значений I, определяют для этих токов величины ωГ по граничной характеристике, а затем по выражению (2.104) рассчитывается ωДТ.

Построение электромеханической характеристики можно значительно упростить, если воспользоваться следующими соображениями.

Уравнение электромеханической характеристики для двигательного режима –

ω = UСФН - СФIR .

Но так как ωГ = UСФН , а в соответствии с (2.104)

Соотношение (2.105) определяет простой способ построения электромеханической характеристики для режима динамического торможения.

Задаваясь токами I1, I2, …, Ii, по граничной характеристике ωГ=f(I) определяют соответствующие им граничные скорости ωГ1, ωГ2, …, ωГi. Затем по искусственной реостатной электромеханической характеристике, рассчитан-

206