Paralelni načini kočenja motora uzbude

Način kočenja motorom u električnom pogonu koristi se zajedno s motorom. Primjena elektromotora kao električne kočnice široko se koristi u praksi za skraćivanje vremena zaustavljanja i vožnje unatrag, smanjenje brzine vrtnje, sprječavanje prekomjernog povećanja brzine kretanja i u nizu drugih slučajeva.

Rad elektromotora kao električne kočnice temelji se na principu reverzibilnosti električnih strojeva, odnosno elektromotor pod određenim uvjetima prelazi u generatorski način rada.

U praksi se za kočenje koriste tri načina:

1) generator (regenerativni) s povratom energije u mrežu,

2) elektrodinamički,

3) protivljenje.

Pri konstruiranju mehaničkih karakteristika u pravokutnom koordinatnom sustavu važno je odrediti predznake momenta motora i brzine vrtnje u motornom i kočnom režimu. Za to se obično kao glavni uzima način rada motora, uzimajući u obzir brzinu vrtnje i moment motora u ovom načinu rada kao pozitivne.S tim u vezi karakteristike n = f (M) motoričkog moda nalaze se u prvom kvadrantu (slika 1). Položaj mehaničkih karakteristika u načinima kočenja ovisi o predznacima momenta i brzine vrtnje.

Riža. 1… Dijagrami spajanja i mehaničke karakteristike motora s paralelnom pobudom u motornom i kočnom načinu rada.

Razmotrimo ove modove i odgovarajuće dijelove mehaničkih karakteristika motora s paralelnom pobudom.

Opozicija.

Stanje električnog pogona određeno je zajedničkim djelovanjem momenta motora Md i momenta statičkog opterećenja Mc. Na primjer, ustaljena brzina vrtnje n1 pri dizanju tereta vitlom, odgovara radu motora u prirodnoj karakteristici (Sl.1 točka A) kada je Md = Ms. Ako se u armaturni krug motora uvede dodatni otpor, tada će se brzina vrtnje smanjiti zbog prijelaza na karakteristiku reostata (točka B koja odgovara brzini n2 i Md = Ms).

Daljnje postupno povećanje dodatnog otpora u krugu armature motora (na primjer, do vrijednosti koja odgovara odjeljku n0Karakteristike C) prvo će dovesti do prestanka podizanja tereta, a zatim do promjene smjera vrtnje , odnosno teret će pasti (točka C). Takav se režim naziva oporba.

U suprotnom modusu, trenutak Md ima pozitivan predznak. Predznak brzine vrtnje se promijenio i postao negativan. Stoga se mehaničke karakteristike opozicijskog modusa nalaze u četvrtom kvadrantu, a sam modus je generativan.To proizlazi iz prihvaćenog uvjeta za određivanje predznaka momenta i brzine vrtnje.

Naime, mehanička snaga proporcionalna je umnošku n i M, u motornom načinu rada ima pozitivan predznak i usmjerena je od motora prema radnom stroju. U suprotnom načinu rada, zbog negativnog predznaka n i pozitivnog predznaka M, njihov proizvod će biti negativan, stoga se mehanička snaga prenosi u suprotnom smjeru - od radnog stroja do motora (generatorski način). Na sl. 1 znakovi n i M u načinu rada motora i kočnice prikazani su u krugovima, strelicama.

Dijelovi mehaničke karakteristike koji odgovaraju opozicijskom modusu prirodno su proširenje karakteristika motoričkog modusa od prvog do četvrtog kvadranta.

Iz razmatranog primjera prebacivanja motora u suprotni način rada vidi se da je npr. itd. c. motor, ovisno o brzini vrtnje, istovremeno kad i posljednji, pri prelasku nulte vrijednosti, mijenja predznak i ponaša se u skladu s mrežnim naponom: U = (-D) +II amRodakle je I am II am = (U +E) / R

Kako bi se ograničila struja, značajan otpor, obično jednak dvostrukom startnom otporu, uključuje se u armaturni krug motora. Osobitost opozicijskog načina rada je u tome što se motoru dovodi mehanička snaga sa strane vratila i električna energija iz mreže, a sve se to troši na zagrijavanje armature: Pm+Re = EI + UI = Az2(Ri + AZext)

Suprotan način rada može se dobiti i prebacivanjem namota u smjeru suprotnom od vrtnje, a armatura se zbog rezerve kinetičke energije i dalje vrti u istom smjeru (npr. kada stroj s reaktivnim statičkim momentom – ventilatorom) radi u istom smjeru. zaustavlja).

U skladu s prihvaćenim uvjetom za očitavanje znakova n i M prema motornom režimu, prilikom prebacivanja motora u reverznu rotaciju trebali bi se promijeniti pozitivni smjerovi koordinatnih osi, odnosno motorni mod će sada biti u trećem kvadrantu, a oporba – u drugom.

Dakle, ako je motor radio u motornom načinu rada u točki A, tada će u trenutku prebacivanja, kada se brzina još nije promijenila, biti s novom karakteristikom, u drugom kvadrantu u točki D. Zaustavljanje će se dogoditi nizbrdo karakteristiku DE (-n0), a ako motor nije ugašen pri brzini t = 0, on će raditi na ovoj karakteristici u točki E, okrećući stroj (ventilator) u suprotnom smjeru brzinom -n4.

Elektrodinamički način kočenja

Elektrodinamičko kočenje postiže se odvajanjem armature motora od mreže i spajanjem na zasebni vanjski otpor (slika 1, drugi kvadrant). Očito, ovaj način se malo razlikuje od rada neovisno pobuđenog istosmjernog generatora. Rad na prirodnoj karakteristici (izravno n0) odgovara načinu kratkog spoja, zbog velikih struja, kočenje je u ovom slučaju moguće samo pri malim brzinama.

U elektrodinamičkom načinu kočenja armatura je isključena iz U mreže, dakle: U = 0; ω0 = U / c = 0

Jednadžba mehaničkih karakteristika ima oblik: ω = (-RM) / c2 ili ω = (-Ri + Rext / 9.55se2) M

Mehanička svojstva elektrodinamičkog kočenja su kroz izvor, što znači da sa smanjenjem brzine opada kočni moment motora.

Nagib karakteristika određuje se na isti način kao u motornom načinu rada, prema vrijednosti otpora u armaturnom krugu.Elektrodinamičko kočenje je ekonomičnije nego suprotno, jer se energija koju motor troši iz mreže troši samo na pobudu.

Veličina struje armature, a time i moment kočenja ovisi o brzini vrtnje i otporu kruga armature: I = -E/ R = -sω /R

Generatorski način rada s povratom energije u mrežu

Ovaj način je moguć samo kada se smjer djelovanja statičkog momenta podudara s momentom motora. Pod utjecajem dva momenta — momenta motora i momenta radnog stroja — brzina vrtnje pogona i e. itd. c. motor će početi rasti, kao rezultat će se struja motora i okretni moment smanjiti: I = (U — E)/R= (U — sω)/R

Daljnje povećanje broja okretaja prvo dovodi do idealnog stanja mirovanja kada je U = E, I = 0 i n = n0, a zatim kada je e itd. c. motor će postati veći od primijenjenog napona, motor će prijeći u generatorski način rada, odnosno počet će davati energiju mreži.

Mehanička svojstva u ovom načinu su prirodni nastavak karakteristika motoričkog načina rada i nalaze se u drugom kvadrantu. Smjer brzine vrtnje se nije promijenio i ostaje pozitivan kao i prije, a moment ima negativan predznak. U jednadžbi mehaničkih karakteristika načina rada generatora s povratom energije u mrežu promijenit će se predznak momenta, pa će imati oblik: ω = ωo + (R / c2) M. ili ω = ωo + (R /9,55 ° Cd3) M.

U praksi se način regenerativnog kočenja koristi samo pri velikim brzinama u pogonima s potencijalnim statičkim momentima, na primjer kod spuštanja tereta velikom brzinom.