Lygiagretaus sužadinimo variklio stabdymo režimai

Variklio stabdymo režimas elektrinėje pavaroje naudojamas kartu su varikliu. Elektrinio variklio, kaip elektrinio stabdžio, naudojimas praktikoje plačiai naudojamas siekiant sutrumpinti stabdymo ir važiavimo atbuline eiga laiką, sumažinti sukimosi greitį, užkirsti kelią pernelyg dideliam važiavimo greičiui ir daugeliu kitų atvejų.

Elektros variklio kaip elektrinio stabdžio veikimas pagrįstas elektros mašinų grįžtamumo principu, tai yra, elektros variklis tam tikromis sąlygomis persijungia į generatoriaus režimą.

Praktiškai stabdymui naudojami trys režimai:

1) generatorius (regeneracinis), kurio energija grąžinama į tinklą,

2) elektrodinaminis,

3) opozicija.

Konstruojant mechanines charakteristikas stačiakampėje koordinačių sistemoje, svarbu nustatyti variklio sukimo momento ir sukimosi greičio požymius variklio ir stabdymo režimuose. Tam variklio režimas paprastai laikomas pagrindiniu, o variklio sukimosi greitis ir sukimo momentas šiuo režimu yra teigiami.Šiuo atžvilgiu variklio režimo charakteristikos n = f (M) yra pirmajame kvadrante (1 pav.). Mechaninių charakteristikų vieta stabdymo režimuose priklauso nuo sukimo momento ženklų ir sukimosi greičio.

Ryžiai. 1… Lygiagrečiai sužadinto variklio jungčių schemos ir mechaninės charakteristikos variklio ir stabdymo režimuose.

Panagrinėkime šiuos režimus ir atitinkamas lygiagretaus sužadinimo variklio mechaninių charakteristikų dalis.

Opozicija.

Elektrinės pavaros būseną lemia bendras variklio sukimo momento Md ir statinės apkrovos sukimo momento Mc veikimas. Pavyzdžiui, pastovus sukimosi greitis n1 keliant krovinį su gerve, jis atitinka variklio darbą natūralia charakteristika (1 pav. taškas A), kai Md = Ms. Jei į variklio armatūros grandinę įvedamas papildomas pasipriešinimas, sukimosi greitis sumažės dėl perėjimo prie reostato charakteristikų (taškas B atitinka greitį n2 ir Md = Ms).

Toliau laipsniškai padidinus papildomą pasipriešinimą variklio armatūros grandinėje (pavyzdžiui, iki vertės, atitinkančios skyrių n0 Charakteristikos C), pirmiausia bus nutrauktas krovinio kėlimas, o po to pasikeis sukimosi kryptis. , tai yra, apkrova kris (taškas C). Toks režimas vadinamas opozicija.

Priešingu režimu momentas Md turi teigiamą ženklą. Sukimosi greičio ženklas pasikeitė ir tapo neigiamas. Todėl opozicijos režimo mechaninės charakteristikos randamos ketvirtajame kvadrante, o pats režimas yra generatyvinis.Tai išplaukia iš priimtos sukimo momento ir sukimosi greičio požymių nustatymo sąlygos.

Tiesą sakant, mechaninė galia yra proporcinga sandaugai n ir M, variklio režimu ji turi teigiamą ženklą ir yra nukreipta iš variklio į darbo mašiną. Opoziciniame režime dėl neigiamo n ir teigiamo M ženklo jų sandauga bus neigiama, todėl mechaninė galia perduodama priešinga kryptimi — iš darbinės mašinos į variklį (generatoriaus režimas). Fig. 1 simboliai n ir M variklio ir stabdymo režimuose rodomi apskritimais, rodyklėmis.

Opozicinį režimą atitinkančios mechaninės charakteristikos sekcijos yra natūralus variklio režimo charakteristikų išplėtimas nuo pirmojo iki ketvirtojo kvadranto.

Iš nagrinėjamo variklio perjungimo į priešingą režimą pavyzdžio matyti, kad el. ir tt c) variklis, priklausomai nuo sukimosi greičio, tuo pačiu metu kaip ir paskutinis, kirsdamas nulinę reikšmę, keičia ženklą ir veikia pagal tinklo įtampą: U = (-Д) +II amRiš kur I am II am = (U +E) / R

Siekiant apriboti srovę, į variklio armatūros grandinę įtraukiama didelė varža, paprastai lygi dvigubai didesnei už paleidimo varžą. Opozicinio režimo ypatumas yra tas, kad varikliui tiekiama mechaninė galia iš veleno pusės ir elektros energija iš tinklo, o visa tai išleidžiama armatūrai šildyti: Pm+Re = EI + UI = Аз2(Ри + AZext)

Priešingą režimą galima gauti ir perjungiant apvijas priešinga sukimosi kryptimi, o armatūra toliau sukasi ta pačia kryptimi dėl kinetinės energijos rezervo (pavyzdžiui, kai mašina su reaktyviniu statiniu momentu - ventiliatorius sustoja).

Pagal priimtą n ir M ženklų skaitymo pagal variklio režimą sąlygą, perjungiant variklį į atvirkštinį sukimąsi, turėtų pasikeisti teigiamos koordinačių ašių kryptys, tai yra, variklio režimas dabar bus trečiajame kvadrante, o opozicija – antroje.

Taigi, jei variklis veikė variklio režimu taške A, tai perjungimo momentu, kai greitis dar nepasikeitė, jis bus su nauja charakteristika, antrajame kvadrante taške D. Sustojimas įvyks žemiau charakteristika DE (-n0), o jei variklis neišjungtas esant greičiui t = 0, jis dirbs pagal šią charakteristiką taške E, sukdamas mašiną (ventiliatorių) priešinga kryptimi greičiu -n4.

Elektrodinaminis stabdymo režimas

Elektrodinaminis stabdymas gaunamas atjungus nuo tinklo variklio inkarą ir prijungus prie atskiro išorinio pasipriešinimo (1 pav., antras kvadrantas). Akivaizdu, kad šis režimas mažai skiriasi nuo nepriklausomai sužadinto nuolatinės srovės generatoriaus veikimo. Darbas su natūralia charakteristika (tiesioginis n0) atitinka trumpojo jungimo režimą, dėl didelių srovių stabdymas šiuo atveju galimas tik esant mažam greičiui.

Elektrodinaminio stabdymo režime armatūra yra atjungta nuo U tinklo, todėl: U = 0; ω0 = U / c = 0

Mechaninių charakteristikų lygtis yra tokia: ω = (-RM) / c2 arba ω = (-Ri + Rext / 9,55se2) M

Elektrodinaminio stabdymo mechaninės charakteristikos yra per šaltinį, o tai reiškia, kad mažėjant greičiui mažėja variklio stabdymo momentas.

Charakteristikos nuolydis nustatomas taip pat, kaip ir variklio režimu, pagal varžos vertę armatūros grandinėje.Elektrodinaminis stabdymas yra ekonomiškesnis nei priešingas, nes variklio sunaudota energija iš tinklo išleidžiama tik sužadinimui.

Armatūros srovės dydis, taigi ir stabdymo momentas, priklauso nuo sukimosi greičio ir armatūros grandinės varžos: I = -E/ R = -sω /R

Generatoriaus režimas su energijos grąžinimu į tinklą

Šis režimas galimas tik tada, kai statinio sukimo momento veikimo kryptis sutampa su variklio sukimo momentu. Dviejų momentų - variklio sukimo momento ir darbinės mašinos sukimo momento - įtakoje pavaros sukimosi greitis ir e. ir tt c) variklis pradės didėti, dėl to variklio srovė ir sukimo momentas sumažės: I = (U — E)/R= (U — сω)/R

Tolesnis greičio padidėjimas pirmiausia lemia idealų tuščiosios eigos režimą, kai U = E, I = 0 ir n = n0, o tada, kai e ir kt. c) variklis taps didesne nei įjungta įtampa, variklis pereis į generatoriaus režimą, tai yra, pradės duoti energiją tinklui.

Šio režimo mechaninės charakteristikos yra natūralus variklio režimo charakteristikų išplėtimas ir yra antrajame kvadrante. Sukimosi greičio kryptis nepasikeitė ir išlieka teigiama, kaip ir anksčiau, o momentas turi neigiamą ženklą. Generatoriaus režimo su energijos grįžimu į tinklą mechaninių charakteristikų lygtyje momento ženklas pasikeis, todėl turės formą: ω = ωo + (R / c2) M. arba ω = ωo + (R /9,55 ° Cd3) M.

Praktiškai regeneracinio stabdymo režimas naudojamas tik esant dideliam greičiui pavarose, kuriose yra potencialių statinių momentų, pavyzdžiui, nuleidžiant apkrovą dideliu greičiu.