Вопросы и задания

1. Какие существуют способы частоты вращения ДПТ и каковы критерии качества процесса регулирования?

2. Поясните способ реостатного регулирования частоты вращения ДПТ. В чем его достоинства и недостатки?

3. Поясните способ якорного регулирования частоты вращения ДПТ. В чем его достоинства и недостатки?

4. Поясните способ полевого регулирования частоты вращения ДПТ. В чем его достоинства и недостатки?

3.13 Способы торможения дпт

Необходимость в электрическом торможении ДПТ обосновывается тем, что механические тормоза рассчитаны на их использование при частоте вращения не выше ≈0,2ω_ном.

Существуют три основных способа торможения ДПТ:

1. Противовключением.

2. Динамическое торможение.

3. Рекуперативное.

Критериями выбора способа торможения являются:

- интенсивность снижения частоты вращения;

- потери энергии при торможении.

Торможение противовключением.

Схема торможения приведена на рис.3.21,а.

Пусть ДПТ работал в двигательном режиме с параметрами, определяемые точкой 1(рис.3.21,б) и на схеме были замкнуты пара контактов1-1контактораК.Для торможения ДПТ контакты контактораКпереключаются на пару2-2. Полярность напряжения на якоре ДПТ изменяется на противоположную и двигатель с точки1на МХ двигательного режимаМ_ДВс частотой холостого ходаω_0Ескачком переходит в точку2на МХ тормозного режимаМ_Тс частотой холостого хода -ω_0Е. Переход осуществляется практически мгновенно при неизменной частоте вращения:ω₂=ω₁. Далее по характеристикеМ_ТДПТ снижает частоту вращения. В точке3ДПТ остановится и если его не отключить от питания, то он развернется в противоположную сторону. Чтобы не допустить этого, необходимо на подходе к точке3отключить питание двигателя и наложить механический тормоз.

Для ограничения тока на уровне предельно допустимого I_Я.тахв тормозном режиме в цепь якоря включается ограничительное сопротивлениеR_огр.

При рассмотренном способе торможении развивается максимальны тормозной момент, что способствует быстрому снижению частоты вращения. Двигатель достигает нулевой частоты вращения за конечное время. При торможении теряется энергия в ограничительном сопротивлении R_огр.

Динамическое торможение.

Схема торможения приведена на рис.3.22,а.

Пусть ДПТ работал в двигательном режиме с параметрами, определяемые точкой 1(рис.3.22,б) и на схеме были замкнуты пара контактов1-1контактораК.Для торможения ДПТ контакты контактораКпереключаются на пару2-2. Якорь ДПТ отключается от питания и замыкается на тормозное сопротивлениеR_ДТ. МХ ДПТ в режиме динамического торможения описывается выражением

(3.33)

График МХ М_ДТпроходит через начало координат.

Переход с М_ДВнаМ_ДТосуществляется практически мгновенно при неизменной частоте вращения:ω₂=ω₁. Далее по характеристикеМ_ДТДПТ снижает частоту вращения. В точке0ДПТ остановится и может развернуться в обратную сторону, если нагрузка ДПТ активная (например, в двигательном режиме груз поднимался, а после остановки груз может развернуть ДПТ в обратном направлении). Чтобы не допустить этого, необходимо на подходе к точке3отключить питание двигателя и наложить механический тормоз.

Для ограничения тока на уровне предельно допустимого I_Я.тахв тормозном режиме в цепь якоря включается сопротивлениеR_ДТсоответствующей величины.

При рассмотрен способе торможении развивается довольно большой, но меньший чем при противовключении тормозной момент, что способствует быстрому снижению частоты вращения. Двигатель достигает нулевой частоты вращения за конечное время. При торможении теряется энергия в ограничительном сопротивлении R_ДТ.

Рекуперативное торможение.

Схема торможения приведена на рис.3.23,а. Видно, что силовая часть такая же, как и при работе в двигательном режиме, например, при якорном регулировании (рис.3.19).

Режим рекуперативного торможения рассмотрим на примере электропривода крана, который может как поднимать, так и опускать груз.

При подъеме груза режим рекуперативного торможения возникает в случае понижения частоты вращения ДПТ скачкообразным уменьшением якорного напряжения U_Я. ДПТ при неизменной частоте вращения (ω₂=ω₁) скачком переходит с МХМ_Е1на МХМ_И23(рис.2.23,б). На МХМ_И23частота вращенияω₂оказывается большей частоты холостого ходаω_0И. Это значит, что э.д.с.Едвигателя становится больше приложенного к нему напряженияU_Я. Ток двигателяI_Яизменит направление на противоположное и ДПТ превратится в ГПТ. Энергия, выдаваемая ГПТ, рекуперируется (возвращается) в сеть черезВК1. ДПТ тормозится до частотыω_0Ис рекуперацией энергии в сеть. Далее до точки3двигатель тормозится подвешенным грузом.

При спуске груза режим рекуперативного торможения возникает в случае, когда груз, преодолев момент сопротивления в механической части привода, разгоняет ДПТ дальше сверх частоты холостого хода ω_0Е. Такой на графике МХМ_Е1является точка4. ДПТ переходит в режим генератора с возвратом энергии в сеть.

Способ рекуперативного торможения самый выгодный в энергетическом плане, так как энергия торможения возвращается в сеть.