- •1. Основные сведения. История развития электропривода
- •1.1 Общая структура электропривода
- •1.2 Требования к электроприводу
- •1.3 Классификация электроприводов
- •2. Механика привода
- •2.1 Состав механической части электропривода
- •3.10 Тормозные режимы двигателя постоянного тока независимого возбуждения
- •3.10.1 Рекуперативное торможение (генераторное торможение с отдачей энергии в сеть)
- •3.10.2 Динамическое торможение
- •3.10.3 Торможение противовключением
- •3.10.3.1 За счёт изменения полярности приложенного напряжения
- •3.10.3.2 За счёт активного момента внешних сил (тормозной спуск груза)
- •3.11 Электропривод с двигателями постоянного тока последовательного возбуждения
- •3.11.1 Характеристики двигателя с последовательным возбуждением
- •3.11.2 Применение
- •3.11.3 Построение характеристик
- •3.12 Регулирование скорости дптпв изменением сопротивления в цепи якоря
- •5.1 Уравнение нагрева двигателя
- •5.2 Номинальные режимы работы электродвигателей
- •5.3 Выбор двигателей по роду тока и принципу действия, конструктивному исполнению и внешним воздействиям
- •5.4. Определение расчетной мощности и выбор двигателя
- •5.5 Проверка двигателей на достаточность пускового момента и перегрузочную способность
- •5.6 Определение допустимой частоты включения короткозамкнутых асинхронных двигателей
3.10.2 Динамическое торможение
Происходит при отключении якоря двигателя от сети и замыкании его на резистор, поэтому иногда его называют реостатным торможением. Обмотка возбуждения при этом должна оставаться присоединенной к сети. Режим динамического торможения также соответствует работе машины в качестве независимого генератора. При динамическом торможении, механическая энергия поступающая с вала, например, в виде кинетической энергии, запасенной в двигателе и в движущихся элементах приводимого им механизма, преобразуется в электрическую. Эта энергия, выделяется в виде теплоты в сопротивлениях цепи якоря.
Рисунок 3.31 - Схема динамического торможения ДПТНВ
Вследствие того, что ЭДС двигателя сохраняет при торможении такой же знак, как и в двигательном режиме, а напряжение извне к якорю не прикладывается, ток якоря определяется по формуле: .
Значение тока или момента в первый момент торможения определяется: величиной Е, которая предшествовала торможению; суммарным сопротивлением якорной цепи. Необходимо, чтобы ток при торможении находился в допустимых пределах и не превышал значения . Тормозной момент при динамическом торможении, может быть выражен равенством
При Фн = const получим .
При динамическом торможении механическая характеристика двигателя, представляет собой прямую, проходящую через начало координат. Семейство характеристик динамического торможения при различных сопротивлениях R якорной цепи показано в квадранте II на рис.3.32.
Рисунок 3.32 - Характеристики привода при реактивном моменте
Как видно из этого рисунка, жесткость характеристик уменьшается с увеличением сопротивления якорной цепи.
Динамическое торможение широко используется для останова привода при отключениях его от сети (особенно при реактивном характере момента).
Рисунок 3.33 - Характеристики при активном моменте нагрузки
Баланс мощности для динамического торможения: - механическая мощность превращается в электрическую и выделяется в виде тепла в силовых цепях якоря.
3.10.3 Торможение противовключением
(Генераторный режим работы последовательно с сетью)
3.10.3.1 За счёт изменения полярности приложенного напряжения
Изменение направления вращения двигателя может быть осуществлено двояко. Чтобы получить режим противовключения, можно переключить либо обмотку якоря, либо обмотку возбуждения. Однако переключение обмотки возбуждения практикуется реже, так как вследствие значительной ее индуктивности время торможения возрастает по сравнению со временем торможения при переключении обмотки якоря.
Такой режим используют в механизмах для быстрого реверсирования или остановки. Этот режим получается при вращении якоря в магнитном поле, создаваемой обмоткой возбуждения, изменением полярности питающего напряжения якорной цепи с одновременным введением добавочного сопротивления в якорную цепь.
ЭДС направлена согласно с напряжением сети, а момент двигателя направлен против вращения якоря. В режиме противовключения необходимо включать дополнительный резистор в якорную цепь для ограничения тока и момента. При этом механические характеристики будут иметь большой наклон к оси абсцисс.
Уравнение механической характеристики имеет вид
Рисунок 3.34 - Механические характеристики при торможении противовключением
Здесь при изменении полярности напряжения, подводимого к якорю, двигатель, работавший до этого со скоростью, соответствующей точке А квадранта I, переходит на работу по характеристике ВС в точку В квадранта II. Сохранение неизменной скорости в первый момент переключения двигателя обусловливается механической инерцией электропривода. Под влиянием тормозного момента скорость двигателя уменьшается соответственно характеристике ВС до нулевого значения. При скорости, равной нулю (точка С), двигатель в случае торможения для останова, а не реверса, должен быть отключен от сети. Если такого отключения не произойдет, скорость двигателя начнет увеличиваться в обратном направлений (характеристика CD квадранта III). Вместе с изменением направления вращения изменяет направление ЭДС якоря, которая снова в двигательном режиме направлена встречно напряжению сети. Теперь привод вновь работает в двигательном режиме с постоянной угловой скоростью. Если еще раз изменить полярность напряжения на выводах якоря, то двигатель вновь перейдет в режим противовключения. Торможение и последующее увеличение угловой скорости двигателя в обратном направлении происходят по характеристике GKL.