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

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.

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

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 контактов 1-1 контактора К. Для торможения ДПТ контакты контактора К переключаются на пару 2-2. Полярность напряжения на якоре ДПТ изменяется на противоположную и двигатель с МХ двигательного режима М_ДВ с частотой холостого хода ω_0Е скачком переходит на МХ тормозного режима М_Т с частотой холостого хода - ω_0Е. Переход осуществляется практически мгновенно при неизменной частоте вращения: ω₂=ω₁. Далее по характеристике М_Т ДПТ снижает частоту вращения. В точке 3 ДПТ остановится и если его не отключить от питания, то он развернется в противоположную сторону. Чтобы не допустить этого, необходимо на подходе к точке 3 отключить питание двигателя и наложить механический тормоз.

Для ограничения тока на уровне предельно допустимого I_Я.тах в тормозном режиме в цепь якоря включается ограничительное сопротивление R_огр.

При рассмотрен 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.

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 контактов 1-1 контактора К. Для торможения ДПТ контакты контактора К переключаются на пару 2-2. Якоре ДПТ отключается от питания и замыкается на тормозное сопротивление R_ДТ. МХ ДПТ в режиме динамического торможения описывается выражением

(3.33)

График МХ проходит через начало координат.

Переход с М_ДВ на М_ДТ осуществляется практически мгновенно при неизменной частоте вращения: ω₂=ω₁. Далее по характеристике _МДТ ДПТ снижает частоту вращения. В точке 0 ДПТ 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 точке 3 отключить питание двигателя и наложить механический тормоз.

Для ограничения тока на уровне предельно допустимого I_Я.тах в тормозном режиме в цепь якоря включается сопротивление R_ДТ соответствующей 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.

Рекуперативное торможение.

Схема торможения приведена на рис.3.23,а. Видно, что в 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 на МХ М_И23 с МХ М_Е1 (рис.2.23,б). На МХ М_И23 частота вращения ω₂ оказывается большей частоты холостого хода ω_0И. Это значит, что э.д.с. Е двигателя становится больше приложенного к нему напряжения U_Я. Ток двигателя I_Я изменит направление на противоположное и ДПТ превратится в ГПТ. Энергия, выдаваемая ГПТ рекуперируется (возвращается) в сеть через ВК1. ДПТ тормозится до частоты ω_0И с рекуперацией энергии в сеть. Далее до точки 3 двигатель 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 МХ М_Е4 является точка 4. 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.