Тормозные режимы ад. Механические характеристики в тормозном режиме.
Существует 3 основных электрических способа торможения АД:
- рекуперативное торможение;
- торможение противовключением;
- динамическое торможение;
Общим признаком всех трех перечисленных тормозных режимов является одинаковость направлений потока энергии в частности направление потока энергии в части силового канала «Механизм- двигатель» Поток энергии в этой части силового канала направлен от механизма в двигателю, т.е. с этой точки зрения все 3 перечисленных способа можно отнести к генераторному режиму.
Рекуперативное торможение.
Условие возникновения: , т.е. ротор вращается с большой скоростью, чем магнитное поле.
При этом скольжение:
становится отрицательным.
В
Рис.
52
При этом изменит своё направление также и ток статора в части силового канала источник электрической энергии – двигатель, энергия направлена от двигателя к источнику, т.е. со стороны источника питания двигатель также работает в генераторном режиме.
При рекуперативном торможении механическая энергия от механизма передаётся двигателю, где преобразуется в электрическую. При этом большая часть этой энергии возвращается в питающую сеть в виде электрической, а остаток рассеивается в двигателе , в виде тепла.
Рекуперативный режим с целью торможения имеет весьма ограниченную область применения: обеспечение плавности при спуске грузов в ЭП грузоподъемных механизмов.
Для практического
применения режим рекуперативного
торможения может быть реализован за
счёт изменения соотношения
на
.
Существует 2 принципа возможности достижения этого соотношения:
1.
увеличение числа пар полюсов
,
при этом
2. изменение
частот
1
.
Рис.53
Этот способ позволяет уменьшить в 2 раза не позволяет практически полностью оставить двигатель в рекуперативном режиме.
2. Чтобы полностью остановить двигатель 1-ый скачок частоты должен быть насколько велик, чтобы рабочая точка перешла во второй квадрант, а остальные настолько малы, чтобы характеристика вновь не вернулась в 1-ый.
К
Рис. 54
Режим противовключения. Торможение противовключением.
Если под действием
активного источника механической
энергии изменить направление вращения
вала двигателя на «-
»,
то
.
При этом ЭДС в
обмотках ротора
станет
больше, чем
(т.е.
больше, чем ЭДС в обмотках неподвижного
ротора)
,а
,(при
этом
своего направления не изменит), однако
по отношению к изменившемуся направлению
скорости становится отрицательным,
т.е. тормозным.
При этом направление потока энергии в части силового канала «механизм-двигатель» становится отрицательной, т.е. поток направлен от механизма к двигателю. Поток энергии в части канала «сеть-двигатель» направлен от сети к двигателю. При этом сумма двух этих потоков рассеивается в двигателе в виде тепла, т.о. этот режим является наименее энергетически эффективным , и в приводах большой мощности зачастую ведет к аварийным режимам.
Рис.55
Механическая характеристика в режиме противовключения является продолжением естественной механической характеристики 4-ом квадранте и описывается тем же уравнением. Обычно при использовании этого режима в целях торможение цепь ротора вводят добавочное сопротивление.
Рис.56
В рассмотренном варианте режим противовключения практически может быть использован только для обеспечения плавности при спуске – подъёме грузов.
Наряду с перечисленными
отрицательными качествами режима
противовключения, существует неоспоримое
достоинство – возможность реверса,
поэтому с этой целью, а также с целью
быстрой остановки двигателя в приводах
малой мощности режим противовключения
находит практическое применение. Для
этого изменяют последовательность
чередования фаз статорной обмотки,
подключённой к источнику питания
изменяет
направление магнитного поля, следовательно
изменяется направление ЭДС и тока в
обмотке ротора,
и
направление момента
(он
становится тормозным).