11. Искусственные электромеханические и механические характеристики двигателей постоянного тока независимого возбуждения при изменении магнитного потока.
Изменение потока двигателя Ф в связи с насыщением его магнитной цепи в номинальном режиме практически возможно в сторону уменьшения потока - ослабления поля двигателя. Уменьшение потока вызывает увеличение скорости идеального холостого хода w0 и уменьшение момента короткого замыкания Мкз, а ток короткого замыкания при этом не претерпевает изменений. Соответственно модуль статической жесткости механической характеристики уменьшается пропорционально квадрату потока, о чем свидетельствует (3.16). Изложенным объясняется форма статических характеристик двигателя при различных потоках, построенных на рис.3.6 с помощью формул (3.9) и (3.10). При рассмотрении этих характеристик следует иметь в виду, что рабочий участок характеристик двигателя ограничивается его перегрузочной способностью и, как показано на рис.3.6 утолщенными отрезками характеристик, лежит вблизи скорости идеального холостого хода. Нетрудно видеть, что ослабление поля в пределах рабочих нагрузок приводит к увеличению скорости двигателя.
12. Режимы торм дпт нв. Элдин торм
Необходимость в таком торможении возникает в том случае, когда после отключения двигателя от сети его якорь под действием кинетической энергии движущихся масс электропривода продолжает вращаться. Если при этом обмотку якоря, отключив от сети, замкнуть на резистор rт, то двигатель перейдет в генераторный режим (обмотка возбуждения должна оставаться включенной в сеть). Вырабатываемая при этом электроэнергия не возвращается в сеть, как это происходит при рекуперативном торможении, а преобразуется в теплоту, которая выделяется в сопротивлении
В режиме динамического торможения ЭДС якоря не меняет своего направления, но поскольку якорь отключен от сети (U = 0), то ток якоря изменит направление, так как будет создаваться ЭДС Еа
т.е. станет отрицательным. В результате электромагнитный момент также изменит направление и станет тормозящим (рис. 13.15, б). Процесс торможения продолжается до полной остановки якоря (n = 0).
Помимо основного (двигательного) режима работы в двигателях постоянного тока независимого (параллельного) возбуждения возможны тормозные режимы
13. Режимы торможения двигателей постоянного тока независимого возбуждения. Торможение противовключением.
Режим торможения противовключением.Режим торможения, при котором обмотки двигателя включены для одного направления вращения, а якорь двигателя под воздействием внешнего момента или сил инерции вращается в противоположную сторону, называется торможением противовключением. Данный режим можно получить двумя способами, например, в приводе подъемника, когда двигатель включен на подьем, а момент, развиваемый грузом, вращает его в направлении спуска груза. По второму способу режим противовключения получается при переключении полярности на зажимах обмотки якоря или обмотки возбуждения.
При работе двигателя в режиме противовключения сила тока в якоре значительно больше по сравнению с силой тока при работе в двигательном режиме. Величина тока при этом прямо пропорциональна напряжению сети и ЭДС, наведенной в якоре. Для снижения тока якорной цепи двигателя, работающего в режиме противовключения, в цепь якоря включают дополнительное сопротивление.
На рис.2.10 приведена механическая характеристика двигателя, работающего в режиме торможения противовключением (тормозной спуск электровоза). Данный режим наблюдается в электроприводе стенда обкатки двигателей внутреннего сгорания при включении достаточно большого сопротивления в цепь якоря двигателя постоянного тока. В этом случае двигатель переводится из точки 1 на более мягкую искусственную характеристику в точку 2. В точке 2 момент двигателя МД становится меньше момента сопротивления Мс. В результате скорость привода уменьшается. В точке 3 скорость равна нулю, но так как момент двигателя в данной точке все еще меньше момента сопротивления, привод начнет разгоняться в противоположном направлении и фактически перейдет в режим торможения противовключением. В точке 4 момент двигателя уравновесится моментом сопротивления и привод будет вращаться с установившейся скоростью.
Рис.2.10. Механические характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения в режиме торможения противовключением
При снижении скорости вращения (линия 2-3) ЭДС двигателя уменьшается и в точке 3 становится равной нулю. С увеличением скорости в обратном направлении (линия 3-4) ЭДС меняет свой знак на противоположный и совпадает по направлению с приложенным напряжением. В этом случае ток якоря
, (2.16)
при этом w < 0; Мт > 0.
Характеристика торможения противовключением является продолжением характеристики двигательного режима в область второго квадранта.
Для механизмов, имеющих момент сопротивления, обусловленный силами трения, режим торможения противовключением может быть получен путем изменения полярности на зажимах якоря двигателя.