Регулирование частоты вращения электродвигателя

Частоту вращения электродвигателя можно определить из уравнения обратной электродвижущей силы

n= .

Из этого выражения следует, что регулировать частоту вращения электродвигателя можно:

- изменением напряжения источника питания;

- изменением падения напряжения в цепи якоря;

- изменением магнитного потока электродвигателя.

Первый способ применим только в специальных установках, позволяющих регулировать U. Второй и третий способы возможны в обычных установках, имеющих постоянное напряжение источника питания.

Изменение падения напряжения в цепи якоря осуществляется регулировочным реостатом, включенным последовательно в цепь якоря. Реостат позволяет регулировать частоту вращения в сторону понижения от номинальной. При этом частота вращения электродвигателя определяется по уравнению

n =

где r— сопротивление регулировочного реостата.

Изменение магнитного потока у электродвигателей производится регулировочным реостатом в цепи возбуждения. Изменение сопротивления цепи возбуждения вызывает изменение силы тока возбуждения и, следовательно, магнитного потока машины. Этот способ позволяет регулировать частоту вращения в сторону повышения.

Торможение электродвигателей

Торможение электродвигателей применятся для быстрой остановки вращающихся электродвигателей. Находят применение следующие способы торможения: механическое, рекуперативное, электродинамическое, способ противовключения.

Электродинамическое торможение, как правило, осуществляется в виде так называемого реостатного торможения, когда якорь вращающегося электродвигателя отключается от сети и замыкается на реостат (рис.). При этом якорь, продолжая вращаться по инерции в магнитном поле, развивает электродвижущую силу, которая создает силу тока обратного направления:

0 = Е + I_я (r_z+r_т) I_т= .

Эта сила тока называется тормозной силой тока. От взаимодействия тормозной силы тока с магнитным полем полюсов электродвигатель быстро останавливается.

Рисунок . Схема реостатного торможения

Рекуперативное, или торможение с отдачей энергии в сеть, как и динамическое, осуществляется переводом машины в режим генератора. Применяется такое торможение обычно для машин параллельного и смешанного возбуждения в тех случаях, когда на валу электродвигателя вместо тормозного момента создается вращающий, например при спуске груза стрелой. В результате при увеличении частоты вращения машины увеличивается и обратная э. д. с. якоря, а когда Е>U, машина переходит в режим генератора, отдавая энергию в сеть и развивая тормозной момент на валу. для увеличения тормозного момента часто применяют форсировку возбуждения.

Торможение противовключением можно осуществлять двумя способами:

а) изменением полярности питания обмотки вращающегося якоря, т. е. изменением направления тока в якоре электродвигателя; при этом якорь по инерции или под действием внешнего момента вращается в ту же сторону, а вращающий электромагнитный момент противодействует ему;

б) без переключения направления тока в якоре, когда исполнительный механизм (например, спускаемый груз) приводит во вращение якорь, включенный в сеть, в направлении, противоположном тому, в каком действует вращающий момент машины. В обоих случаях обратная э. д. с. Е машины и напряжение питания U направлены согласно, и сила тока может достигнуть большой величины. Поэтому последовательно с якорем включают тормозной резистор сопротивлением r_т которое ограничивает величину тормозной силы тока:

I_т = .

Такое торможение обычно применяется для интенсивного торможения с последующим реверсированием электродвигателя на ходу.