3.16.3 Механічні статичні характеристики сд у гальмівних режимах

Електричне гальмування СД можливо здійснити тільки двома способами:

- противвімкненням;

- динамічним гальмуванням.

Гальмування противвімкненням здійснюється анало­гічно асинхронним двигунам, застосовується рідко, оскільки воно супроводжується значними поштовхами струму, які перевищують пускові струми й суттєво „лихоманять” мережу.

Значно більше розповсюджене динамічне гальмування СД (обмотка статора відмикається від мережі й через додатковий опір замикається сама на себе). Інтенсивність гальмування вище, ніж при противвімкненні, витрати енергії значно менші, динамічні удари й поштовхи струму майже відсутні.

Інтенсивність гальмування залежить від величини опору, на який замкнена обмотка статора (якоря) СД.

3.17 Механічні статичні характеристики двигунів у багатодвигуневому приводі

Бувають випадки, коли у системі електропривода працюють не один, а два або більше двигунів на спільне навантаження.

Такі системи мають наступні переваги порівняно з однодвигуневим приводом:

- більш широкі можливості регулювання швидкості й момента;

- взаємне реверсування машин;

- зниження сумарного момента інерції системи;

- створення потужних установок з використанням серійних машин порівняно невеликої одиночної потужності;

- спрощення механічного обладнання та краще конструктивне розміщення електродвигунів;

- підвищення надійності.

Якщо взяти два АД з фазним ротором половинної потужності аніж вимагає це виконавчий механізм, то це зменшить момент інерції майже вдвічі, якщо був би один двигун номінальної потужності (момент інерції пропорційний масі у першому степені, а лінійному розміру – в квадраті). При цьому можна одержати механічні характеристики з малою крутістю (як у двигуневому, так і у гальмівному режимах).

Оскільки обидва ротори механічно жорстко пов’язані між собою, а обмотки статорів підімкнені до мережі таким чином, що у двигуневому режимі напрямок моментів двигунів співпадають, то вихідний момент системи буде дорівнювати алгебраїчній сумі моментів окремих двигунів.

Для одержання знижених швидкостей та механічних характеристик з малою крутістю слід одну з машин перевести у двигуневий режим роботи, а другу - в режим гальмування противвімкненням (дивись рисунок 3.52). Величина моментів, що розвиває кожний двигун, забезпечується відповідним підбором активних опорів у колах роторів ( й ).

Рисунок 3.52 – Комбінований режим (двигуневий і гальмівний) дводвигуневого ЕП на базі АД з фазним ротором.

Якщо двигун працює у двигуневому режимі, то - у гальмівному режимі противвімкнення.

Механічна характеристика такого привода (рисунок 3.53) будується як сума моментів двигуна та двигуна для поточних значень швидкості у двигуневому та гальмівному режимах, на рисунку:

1 – механічна характеристика двигуна (у двигуневому режимі);

2 – механічна характеристика двигуна (у режимі противвімкнення);

3 – вислідна механічна характеристика привода.

Як видно з характеристики 3 швидкість ідеального не­робочого ходу електропривода нижче синхронних швид­костей першого і другого двигуна відповідно та (за модулем).

Крутість механічної характеристики привода (лінія 3) менше крутості характеристики першого і другого двигунів, відповідно лінії 1 та 2.

Рисунок 3.53 – Механічна характеристика дводвигуневого ЕП у комбінованому режимі роботи двигунів.

І нарешті рушійний момент (або гальмівний) привода (крива 3) дорівнює сумі моментів в обох двигунів (криві 1 та 2)

,

де - момент привода;

- момент 1-го двигуна;

- момент 2-го двигуна.

Вадами такої системи є суттєво нагрівання машини, що працює у режимі противвімкнення. Щоб зменшити нагрівання двигуна, що працює у режимі гальмування противвімкнення, його можна використовувати не у гальмівному режимі противвімкненням, а у режимі динамічного гальмування з незалежним збудженням, а режим роботи 1-ї машини залишити без змін.

Другий приклад. Обидва двигуни ( й ) працюють у двигуневому режимі на спільне навантаження , хай це будуть АД з короткозамкненим ротором із різною жорсткістю механічних характеристик (рисунок 3.54), механічні характеристики такого привода подані на рисунку 3.55.

На цих рисунках прийняті такі позначення:

1 – механічна характеристика - двигуна з більш жорсткою механічною характеристикою;

2 – механічна характеристика - двигуна з менш жорсткою механічною характеристикою;

3 – вислідна механічна характеристика привода;

4 – механічна характеристика виконавчого (вантажо­підіймального) механізму.

Рисунок 3.54 – Дводвигуневий ЕП для випадку роботи обох двигунів у двигуневому режимі.

Характеристика 3 будується як вислідна характеристик 1 та 2 – механічних характеристик двигунів й , обмотки статорів яких увімкнені так, що обидва працюють у двигуневому режимі (обидва мають однакову черговість слідування фаз: А, В, С), а вали двигунів жорстко пов’язані між собою і з’єднані з навантаженням (вантажопідіймальний механізм).

Вислідний момент (характеристика 3) дорівнює .

Як видно, двигуни завантажені не рівномірно, двигун з більш жорсткою характеристикою ( ) завантажений більше, ніж двигун з більш м’якою механічною характеристикою. Отже, якщо обидва двигуна однакової потужності, то при повному завантаженні привода, двигун виявиться перевантаженим, а двигун - недовантаженим. При однаковій жорсткості механічних характеристик двигунів вони будуть завантажені рівномірно.

Рисунок 3.55 – Механічні характеристики дводвигуневого ЕП для випадку роботи обох двигунів у двигуневому режимі.

Тому при підбиранні двигунів для роботи на спільне навантаження за вищенаведеною схемою необхідно ураховувати жорсткість їх механічних характеристик.