Párhuzamos gerjesztésű motoros fékezési módok

Az elektromos hajtás motorfékezési módját a motorral együtt használják. A gyakorlatban széles körben alkalmazzák a villanymotor elektromos fékként való alkalmazását a megállási és hátrameneti idő lerövidítésére, a forgási sebesség csökkentésére, a haladási sebesség túlzott növekedésének megelőzésére és számos más esetben.

A villanymotor elektromos fékként való működése az elektromos gépek megfordíthatóságának elvén alapul, vagyis a villanymotor bizonyos körülmények között generátor üzemmódba kapcsol.

A gyakorlatban három fékezési módot használnak:

1) generátor (regeneratív) energiával a hálózatba,

2) elektrodinamikus,

3) szembenállás.

A mechanikai jellemzők téglalap alakú koordinátarendszerben történő megalkotásánál fontos meghatározni a motor nyomatékának és forgási sebességének előjeleit motoros és fékezési üzemmódban. Ehhez általában a motor üzemmódot veszik főnek, pozitívnak tekintve a motor fordulatszámát és nyomatékát ebben az üzemmódban.Ebben a tekintetben a motoros üzemmód n = f (M) karakterisztikája az első kvadránsban található (1. ábra). A mechanikai jellemzők elhelyezkedése a fékezési módokban a nyomaték és a forgási sebesség előjeleitől függ.

Rizs. 1… Párhuzamos gerjesztésű motor kapcsolási rajzai és mechanikai jellemzői motor és fék üzemmódban.

Tekintsük ezeket az üzemmódokat és a párhuzamos gerjesztésű motor mechanikai jellemzőinek megfelelő szakaszait.

Ellenzék.

Az elektromos hajtás állapotát a motor Md nyomatékának és az Mc statikus terhelési nyomatéknak együttes hatása határozza meg. Például az n1 állandósult forgási sebesség teher csörlővel történő emelésekor a motor természetes karakterisztikában való működésének felel meg (1. ábra A pont), amikor Md = Ms. Ha további ellenállást vezetünk be a motor armatúra áramkörébe, akkor a forgási sebesség csökken a reosztát karakterisztikára való átmenet miatt (B pont az n2 sebességnek és Md = Ms).

A járulékos ellenállás további fokozatos növelése a motor armatúra áramkörében (például az n0C karakterisztikák szakasznak megfelelő értékre) először a teheremelés leállításához, majd a forgásirány megváltozásához vezet. , azaz a terhelés leesik (C pont). Az ilyen rezsimet ellenzéknek nevezik.

Az ellenkező módban az Md pillanat pozitív előjelű. A forgási sebesség előjele megváltozott és negatív lett. Ezért az oppozíciós mód mechanikai jellemzői a negyedik kvadránsban találhatók, és maga a módus generatív.Ez következik a nyomaték és a fordulatszám előjeleinek meghatározásának elfogadott feltételéből.

Valójában a mechanikai teljesítmény arányos az n és M szorzattal, motoros üzemmódban pozitív előjelű, és a motorról a munkagépre irányul. Az oppozíciós üzemmódban az n negatív előjele és az M pozitív előjele miatt szorzatuk negatív lesz, ezért a mechanikai erő az ellenkező irányban - a munkagéptől a motorig - továbbítódik (generátor üzemmód). ábrán. 1 n és M karakter motoros és fék üzemmódban körökben, nyilakban látható.

A mechanikai karakterisztikának az oppozíciós módnak megfelelő szakaszai a motoros üzemmód jellemzőinek természetes kiterjesztését jelentik az elsőtől a negyedik kvadránsig.

A motor ellentétes üzemmódba kapcsolásának vizsgált példájából látható, hogy pl. stb. c) a motor a forgási sebességtől függően az utolsóval egy időben a nulla érték átlépésekor előjelet vált és a hálózati feszültségnek megfelelően működik: U = (-Д) +II amR honnan I am II am = (U +E) / R

Az áram korlátozása érdekében a motor armatúra áramkörébe jelentős, általában az indítási ellenállás kétszeresével egyenlő ellenállás kerül beépítésre. Az oppozíciós mód sajátossága, hogy a tengely oldali mechanikai és a hálózat elektromos energiája a motorba kerül, és mindezt az armatúra fűtésére fordítják: Pm+Re = EI + UI = Аз2(Ри + AZext)

Az ellenkező üzemmód a tekercsek ellenkező forgási irányú átkapcsolásával is elérhető, miközben az armatúra a mozgási energia tartaléka miatt ugyanabban az irányban forog (például amikor a gép reaktív statikus nyomatékkal - a ventilátor megáll).

A motor üzemmód szerinti n és M jelek leolvasásának elfogadott feltétele szerint a motor fordított forgásra kapcsolásakor a koordinátatengelyek pozitív irányainak meg kell változniuk, vagyis a motoros üzemmód most a harmadik negyedben lesz, és az ellenzék – a másodikban.

Így ha a motor az A pontban motoros üzemmódban működött, akkor a kapcsolás pillanatában, amikor a fordulatszám még nem változott, új karakterisztikával lesz, a második negyedben a D pontban. karakterisztika DE (-n0), és ha a motor nincs leállítva t = 0 fordulatszámon, akkor ezen a karakterisztikán fog működni az E pontban, és a gépet (ventilátort) az ellenkező irányba forgatja -n4 sebességgel.

Elektrodinamikus fékezési mód

Az elektrodinamikus fékezés úgy érhető el, hogy a motor armatúráját leválasztjuk a hálózatról, és külön külső ellenállásra csatlakoztatjuk (1. ábra, második kvadráns). Nyilvánvaló, hogy ez az üzemmód kevéssé különbözik egy független gerjesztésű egyenáramú generátor működésétől. A természetes karakterisztikán (közvetlen n0) végzett munka megfelel a zárlati módnak, a nagy áramok miatt a fékezés ebben az esetben csak alacsony sebességnél lehetséges.

Elektrodinamikus fékezési módban az armatúra le van választva az U hálózatról, ezért: U = 0; ω0 = U / c = 0

A mechanikai jellemzők egyenlete a következő: ω = (-RM) / c2 vagy ω = (-Ri + Rext / 9,55se2) M

Az elektrodinamikus fékezés mechanikai jellemzői a forráson keresztül valósulnak meg, ami azt jelenti, hogy a fordulatszám csökkenésével a motor fékezőnyomatéka csökken.

A karakterisztika meredekségét ugyanúgy, mint a motoros üzemmódban, az armatúrakör ellenállásának értéke határozza meg.Az elektrodinamikus fékezés gazdaságosabb, mint az ellenkezője, mivel a motor által a hálózatból felvett energiát csak a gerjesztésre fordítják.

Az armatúra áramának nagysága és ezzel a fékezőnyomaték a forgási sebességtől és az armatúra áramkör ellenállásától függ: I = -E/ R = -sω /R

Generátor üzemmód energia visszatéréssel a hálózatba

Ez az üzemmód csak akkor lehetséges, ha a statikus nyomaték hatásiránya egybeesik a motor nyomatékával. Két nyomaték - a motor nyomatéka és a munkagép nyomatéka - hatására a hajtás forgási sebessége és e. stb. c) a motor növekedni kezd, ennek eredményeként a motor árama és nyomatéka csökken: I = (U — E)/R= (U — сω)/R

A sebesség további növelése először az ideális üresjárati üzemmódhoz vezet, ha U = E, I = 0 és n = n0, majd amikor e stb. c) a motor több lesz, mint a rákapcsolt feszültség, a motor generátor üzemmódba kapcsol, azaz elkezd energiát adni a hálózatnak.

A mechanikai jellemzők ebben az üzemmódban a motor üzemmód jellemzőinek természetes kiterjesztését jelentik, és a második kvadránsban találhatók. A forgási sebesség iránya nem változott és pozitív marad, mint korábban, és a pillanat negatív előjelű. A generátor hálózatba visszatérő energia üzemmódjának mechanikai jellemzőinek egyenletében a pillanat előjele megváltozik, ezért a következő formában lesz: ω = ωo + (R / c2) M. vagy ω = ωo + (R /9,55 °Cd3) M.

A gyakorlatban a regeneratív fékezési módot csak nagy fordulatszámon alkalmazzák potenciális statikus nyomatékokkal rendelkező hajtásoknál, például amikor nagy sebességgel leengedik a terhelést.