24. Регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока

Для двигателя параллельного возбуждения частота вращения:

.

Частоту вращения можно регулировать изменением напряжения , сопротивления якоря или магнитного потока .

Регулирование частоты изменением напряжения. Изменение напряжения необходимо осуществлять только в цепи якоря. Ток возбуждения и магнитный поток должен оставаться постоянным.

Скоростные характеристики при этом параллельны и смещены относительно друг друга только по высоте. Диапазон регулирования ограничен  «сверху» условиями коммутации, «снизу» — нагревом двигателя. . Для регулирования указанным способом, необходим источник регулируемого напряжения.

Регулирование частоты вращения изменением сопротивления якорной цепи:

Частота вращения холостого хода не изменяется, а изменяется только наклон скоростной характеристики (рис.2.53: 1— естественная, 2 — с дополнительным сопротивлением в цепи якоря). Регулирование возможно только в сторону уменьшения частоты вращения. Диапазон . Он ограничен сверху естественной характеристикой, снизу — устойчивостью работы.

Регулирование частоты вращения изменением магнитного потока. При изменении сопротивления реостата в цепи обмотки возбуждения будет меняться ток возбуждения и магнитный поток. При это будет меняться частота вращения. Меняется как частота вращения холостого хода, так и наклон характеристики.

Значение наибольшего магнитного потока ограничено насыщением стали машины. Поэтому регулирование осуществляется в сторону увеличения частоты вращения. Магнитный поток при этом уменьшают. Диапазон регулирования, , ограничен "снизу" насыщением стали; "сверху" — неустойчивой работой двигателя.

Рис. 2.54 Регулирование частоты вращения изменением магнитного потока: а — схема; б — скоростные характеристики(1- естественная; 2-искуственная);

25. Торможение двигателей постоянного тока

Для того остановить рабочую машину, наряду с механическими, применяют электрические способы торможения. В этом случае торможение осуществляется электромагнитным полем. Различают следующие виды электрического торможения: рекуперативное, динамическое, противовключением.

Рекуперативное — торможение, при котором машина работает генератором с отдачей энергии в сеть. Оно наиболее экономично, но не всегда осуществимо в реальных условиях, потому что частота вращения должна быть выше, чем в режиме холостого хода

Динамическое — это генераторное торможение, при котором кинетическая энергия рабочей машины и самого двигателя гасятся на специальном сопротивлении.

При переключателе П в положении 2 машина работает двигателем с частотой вращения якоря и током якоря на естественной характеристике 1. Для торможения переключатель переводят в положение 1. Якорь двигателя продолжает вращаться, обмотка возбуждения от сети не отключена и наводит магнитный поток, следовательно, машина начинает работать генератором.

Если сопротивление равно нулю, ток якоря в первый момент в несколько раз больше номинального и равен , что соответствует тормозной характеристике 2 (характеристики 1 и 2 параллельны). Если сопротивление отлично от нуля, наклон скоростной характеристики увеличивается (тормозная характеристика 3), и ток торможения уменьшается до . По мере остановки двигателя ток стремится к нулю.

Торможение противовключением. Схема включения приведена на рис. 2.60,а.

П

Рис. 2.60 Торможение противовключением: а — схема, б — скоростные характеристики (1 — естественная, 2 — тормозная при R=0, 3 — тормозная при R>0)

ри переводе переключателя П с положения 1 в положение 2, ток якоря изменится на противоположный. Согласно правилу левой руки, момент также изменится на противоположный, т.е. будет тормозить якорь. При =0 ток якоря в первый момент торможения будет приблизительно в два раза больше, чем при динамическом торможении. При ток торможения будет . Тормозной момент по мере торможения будет уменьшаться пропорционально току. При момент не равен нулю, и если двигатель не отключить, он раскрутит якорь двигателя в обратную сторону.

114