Parallelle magnetiseringsmotorbremsemoduser

Motorbremsemodusen i den elektriske driften brukes sammen med motoren. Bruken av en elektrisk motor som elektrisk brems er mye brukt i praksis for å forkorte stopp- og reverseringstiden, redusere rotasjonshastigheten, forhindre overdreven økning av kjørehastigheten og i en rekke andre tilfeller.

Driften av den elektriske motoren som en elektrisk brems er basert på prinsippet om reversibilitet av elektriske maskiner, det vil si at den elektriske motoren under visse forhold bytter til generatormodus.

I praksis brukes tre moduser for bremsing:

1) generator (regenerativ) med energiretur til nettet,

2) elektrodynamisk,

3) opposisjon.

Når du konstruerer mekaniske egenskaper i et rektangulært koordinatsystem, er det viktig å bestemme tegnene på motorens dreiemoment og rotasjonshastighet i motor- og bremsemodus. For dette blir motormodusen vanligvis tatt som den viktigste, og vurderer rotasjonshastigheten og dreiemomentet til motoren i denne modusen som positiv.I denne forbindelse er egenskapene n = f (M) til motormodusen plassert i første kvadrant (fig. 1). Plasseringen av de mekaniske egenskapene i bremsemodusene avhenger av tegnene på dreiemomentet og rotasjonshastigheten.

Ris. 1... Tilkoblingsskjemaer og mekaniske egenskaper for en parallell-eksitert motor i motor- og bremsemodus.

La oss vurdere disse modusene og de tilsvarende delene av de mekaniske egenskapene til parallelleksitasjonsmotoren.

Motstand.

Tilstanden til den elektriske driften bestemmes av den kombinerte virkningen av motormomentet Md og det statiske lastmomentet Mc. For eksempel, steady-state rotasjonshastigheten n1 ved løfting av en last med en vinsj, tilsvarer den driften av motoren i en naturlig karakteristikk (fig.1 punkt A) når Md = Ms. Hvis ytterligere motstand introduseres i motorens ankerkrets, vil rotasjonshastigheten reduseres på grunn av overgangen til reostatkarakteristikken (punkt B som tilsvarer hastighet n2 og Md = Ms).

En ytterligere gradvis økning i tilleggsmotstanden i motorens ankerkrets (for eksempel til en verdi som tilsvarer seksjonen n0Kennetegn C) vil først føre til at lasten opphører, og deretter til en endring i rotasjonsretningen , det vil si at lasten vil falle (punkt C). Et slikt regime kalles opposisjon.

I motsatt modus har øyeblikket Md et positivt fortegn. Tegnet på rotasjonshastigheten endret seg og ble negativt. Derfor finnes de mekaniske egenskapene til opposisjonsmodusen i fjerde kvadrant, og selve modusen er generativ.Dette følger av den aksepterte betingelsen for å bestemme tegnene på dreiemoment og rotasjonshastighet.

Faktisk er den mekaniske kraften proporsjonal med produktet n og M, i motormodus har den et positivt fortegn og er rettet fra motoren til arbeidsmaskinen. I opposisjonsmodus, på grunn av det negative tegnet på n og det positive tegnet på M, vil produktet deres være negativt, derfor overføres mekanisk kraft i motsatt retning - fra arbeidsmaskinen til motoren (generatormodus). I fig. 1 tegn n og M i motor- og bremsemodus vises i sirkler, piler.

Seksjonene av den mekaniske karakteristikken som tilsvarer den opposisjonelle modusen er en naturlig utvidelse av egenskapene til motormodusen fra den første til den fjerde kvadranten.

Fra det betraktede eksemplet på å bytte motoren til motsatt modus, kan det sees at f.eks. etc. c. motoren, avhengig av rotasjonshastigheten, samtidig som den siste, ved kryssing av nullverdien, endrer fortegnet og virker i samsvar med nettspenningen: U = (-Д) +II amRfra hvor I am II am = (U +E) / R

For å begrense strømmen er en betydelig motstand, vanligvis lik to ganger startmotstanden, inkludert i motorens armaturkrets. Det særegne ved opposisjonsmodusen er at den mekaniske kraften fra akselsiden og den elektriske energien fra nettverket tilføres motoren, og alt dette brukes på å varme ankeret: Pm+Re = EI + UI = Аз2(Ри + AZext)

Den motsatte modusen kan også oppnås ved å bytte viklingene i motsatt rotasjonsretning, mens ankeret fortsetter å rotere i samme retning på grunn av reserven av kinetisk energi (for eksempel når maskinen med et reaktivt statisk moment - viften stopper).

I samsvar med den aksepterte betingelsen for å lese tegnene n og M i henhold til motormodusen, når du bytter motoren til reversert rotasjon, bør de positive retningene til koordinataksene endres, det vil si at motormodusen nå vil være i tredje kvadrant, og opposisjonen - i den andre.

Således, hvis motoren var i motormodus ved punkt A, vil den i øyeblikket for veksling, når hastigheten ennå ikke har endret seg, være med en ny karakteristikk, i andre kvadrant ved punkt D. Stopp vil skje nedover karakteristikk DE (-n0), og hvis motoren ikke slås av ved turtall t = 0, vil den fungere på denne karakteristikken ved punkt E, og rotere maskinen (viften) i motsatt retning ved hastighet -n4.

Elektrodynamisk bremsemodus

Elektrodynamisk bremsing oppnås ved å koble motorarmaturet fra nettverket og koble det til en separat ekstern motstand (fig. 1, andre kvadrant). Åpenbart skiller denne modusen seg lite fra driften av en uavhengig begeistret DC-generator. Arbeid med en naturlig karakteristikk (direkte n0) tilsvarer kortslutningsmodusen, på grunn av høye strømmer er bremsing i dette tilfellet bare mulig ved lave hastigheter.

I elektrodynamisk bremsemodus er ankeret koblet fra U-nettverket, derfor: U = 0; ω0 = U / c = 0

Ligningen for mekaniske egenskaper har formen: ω = (-RM) / c2 eller ω = (-Ri + Rext / 9.55se2) M

De mekaniske egenskapene til elektrodynamisk bremsing er gjennom kilden, noe som betyr at når hastigheten synker, reduseres motorens bremsemoment.

Helningen til karakteristikkene bestemmes på samme måte som i motormodus, av verdien av motstanden i ankerkretsen.Elektrodynamisk bremsing er mer økonomisk enn det motsatte, siden energien som forbrukes av motoren fra nettverket bare brukes på eksitasjon.

Størrelsen på ankerstrømmen og derfor bremsemomentet avhenger av rotasjonshastigheten og motstanden til ankerkretsen: I = -E/ R = -sω /R

Generatormodus med energiretur til nettet

Denne modusen er bare mulig når virkningsretningen til det statiske dreiemomentet faller sammen med motormomentet. Under påvirkning av to momenter - dreiemomentet til motoren og dreiemomentet til arbeidsmaskinen - rotasjonshastigheten til stasjonen og f. etc. c. motoren vil begynne å øke, som et resultat vil motorstrømmen og dreiemomentet reduseres: I = (U — E)/R= (U — сω)/R

En ytterligere hastighetsøkning fører først til den ideelle tomgangsmodusen når U = E, I = 0 og n = n0, og deretter når e osv. c. motoren vil bli mer enn den påførte spenningen, motoren vil gå inn i generatormodus, det vil si at den begynner å gi energi til nettverket.

De mekaniske egenskapene i denne modusen er en naturlig forlengelse av motormoduskarakteristikkene og finnes i andre kvadrant. Retningen til rotasjonshastigheten har ikke endret seg og den forblir positiv som før og øyeblikket har et negativt fortegn. I ligningen av de mekaniske egenskapene til modusen til generatoren med energiretur til nettverket, vil øyeblikkets tegn endres, derfor vil det ha formen: ω = ωo + (R / c2) M. eller ω = ωo + (R/9,55°Cd3) M.

I praksis brukes regenerativ bremsemodus kun ved høye hastigheter i drivverk med potensielle statiske momenter, for eksempel ved senking av en last i høy hastighet.