Rinnakkaisherätysmoottorin jarrutustilat

Sähkökäytön moottorijarrutustilaa käytetään yhdessä moottorin kanssa. Sähkömoottorin käyttöä sähköjarruna käytetään laajalti käytännössä lyhentämään pysähdys- ja peruutusaikoja, vähentämään pyörimisnopeutta, estämään liiallista ajonopeuden kasvua ja monissa muissa tapauksissa.

Sähkömoottorin toiminta sähköjarruna perustuu sähkökoneiden käännettävyyden periaatteeseen, eli sähkömoottori siirtyy tietyissä olosuhteissa generaattoritilaan.

Käytännössä jarrutuksessa käytetään kolmea tilaa:

1) generaattori (regeneratiivinen), jonka energia palautuu verkkoon,

2) sähködynaaminen,

3) oppositio.

Rakennettaessa mekaanisia ominaisuuksia suorakaiteen muotoiseen koordinaattijärjestelmään on tärkeää määrittää moottorin vääntömomentin ja pyörimisnopeuden merkit moottori- ja jarrutustiloissa. Tätä varten moottoritila otetaan yleensä päätilaksi, pitäen moottorin pyörimisnopeutta ja vääntömomenttia tässä tilassa positiivisina.Tässä suhteessa moottoritilan ominaisuudet n = f (M) sijaitsevat ensimmäisessä kvadrantissa (kuva 1). Mekaanisten ominaisuuksien sijainti jarrutustiloissa riippuu vääntömomentin ja pyörimisnopeuden merkeistä.

Riisi. 1… Rinnakkaisherätetyn moottorin kytkentäkaaviot ja mekaaniset ominaisuudet moottori- ja jarrutiloissa.

Tarkastellaan näitä moodeja ja vastaavia rinnakkaisviritysmoottorin mekaanisten ominaisuuksien osia.

Oppositio.

Sähkökäytön tila määräytyy moottorin vääntömomentin Md ja staattisen kuorman vääntömomentin Mc yhteisvaikutuksen perusteella. Esimerkiksi vakaan tilan pyörimisnopeus n1 nostettaessa kuormaa vinssillä, se vastaa moottorin toimintaa luonnollisessa ominaisuudessa (kuva 1 kohta A), kun Md = Ms. Jos moottorin ankkuripiiriin syötetään lisävastusta, pyörimisnopeus laskee johtuen siirtymisestä reostaatin ominaiskäyrään (piste B vastaa nopeutta n2 ja Md = Ms).

Lisävastuksen asteittainen lisääminen moottorin ankkuripiirissä (esimerkiksi arvoon, joka vastaa osaa n0Ominaisuudet C) johtaa ensin kuorman noston lopettamiseen ja sitten pyörimissuunnan muutokseen. , eli kuorma putoaa (piste C). Tällaista järjestelmää kutsutaan oppositioksi.

Vastakkaisessa tilassa momentilla Md on positiivinen etumerkki. Pyörimisnopeuden etumerkki muuttui ja muuttui negatiiviseksi. Siksi oppositiomoodin mekaaniset ominaisuudet löytyvät neljännestä kvadrantista, ja itse moodi on generatiivinen.Tämä seuraa hyväksytystä ehdosta vääntömomentin ja pyörimisnopeuden merkkien määrittämiseksi.

Itse asiassa mekaaninen teho on verrannollinen tuloon n ja M, moottoritilassa sillä on positiivinen etumerkki ja se ohjataan moottorista työkoneeseen. Oppositiotilassa n:n negatiivisen merkin ja M:n positiivisen merkin vuoksi niiden tulo on negatiivinen, joten mekaaninen teho siirretään vastakkaiseen suuntaan - työkoneesta moottoriin (generaattoritila). Kuvassa 1 merkit n ja M moottori- ja jarrutiloissa näkyvät ympyröinä, nuolina.

Oppositiomoodia vastaavat mekaanisen ominaisuuden osat ovat luonnollinen jatke moottoritilan ominaisuuksille ensimmäisestä neljänteen neljännekseen.

Tarkastetusta esimerkistä moottorin kytkemisestä vastakkaiseen tilaan voidaan nähdä, että esim. jne. c. moottori, pyörimisnopeudesta riippuen, samaan aikaan kuin viimeinen nolla-arvon ylittäessä, vaihtaa etumerkkiä ja toimii verkkojännitteen mukaisesti: U = (-Д) +II amR mistä I am II am = (U +E) / R

Virran rajoittamiseksi moottorin ankkuripiiriin sisällytetään merkittävä vastus, joka on yleensä kaksi kertaa käynnistysvastus. Oppositiomoodin erikoisuus on, että mekaaninen teho akselin puolelta ja sähköenergia verkosta syötetään moottoriin, ja kaikki tämä kuluu ankkurin lämmittämiseen: Pm+Re = EI + UI = Аз2(Ри + AZext)

Vastakkainen tila voidaan saada myös kääntämällä käämit vastakkaiseen pyörimissuuntaan, kun taas ankkuri jatkaa pyörimistä samaan suuntaan liike-energian varannon vuoksi (esim. kun koneessa on reaktiivinen staattinen momentti - tuuletin pysähtyy).

Hyväksytyn ehdon mukaisesti etumerkkien n ja M lukemiseen moottoritilan mukaan, kun moottori kytketään käänteiseen pyörimiseen, koordinaattiakselien positiivisten suuntien tulisi muuttua, eli moottoritila on nyt kolmannessa kvadrantissa, ja oppositio - toisessa.

Jos moottori siis toimi moottoritilassa pisteessä A, niin kytkentähetkellä, kun nopeus ei ole vielä muuttunut, se on uudella ominaisuudella toisessa kvadrantissa kohdassa D. Pysähtyminen tapahtuu alaspäin ominaisuus DE (-n0), ja jos moottoria ei sammuteta nopeudella t = 0, se toimii tällä ominaisuudella kohdassa E ja pyörittää konetta (tuuletinta) vastakkaiseen suuntaan nopeudella -n4.

Elektrodynaaminen jarrutustila

Elektrodynaaminen jarrutus saadaan irrottamalla moottorin ankkuri verkosta ja kytkemällä se erilliseen ulkoiseen vastukseen (kuva 1, toinen kvadrantti). Ilmeisesti tämä tila poikkeaa vain vähän itsenäisesti viritetyn tasavirtageneraattorin toiminnasta. Työskentely luonnollisella ominaisuudella (suora n0) vastaa oikosulkutilaa, koska suurista virroista johtuen jarrutus on tässä tapauksessa mahdollista vain pienillä nopeuksilla.

Sähködynaamisessa jarrutustilassa ankkuri on irrotettu U-verkosta, joten: U = 0; ω0 = U / c = 0

Mekaanisten ominaisuuksien yhtälö on muotoa: ω = (-RM) / c2 tai ω = (-Ri + Rext / 9.55se2) M

Sähködynaamisen jarrutuksen mekaaniset ominaisuudet ovat lähteen kautta, mikä tarkoittaa, että nopeuden pienentyessä moottorin jarrutusmomentti pienenee.

Ominaisuuksien jyrkkyys määräytyy samalla tavalla kuin moottoritilassa ankkuripiirin resistanssin arvon mukaan.Elektrodynaaminen jarrutus on taloudellisempaa kuin päinvastoin, koska moottorin verkosta kuluttama energia kuluu vain viritykseen.

Ankkurin virran suuruus ja siten jarrutusmomentti riippuu pyörimisnopeudesta ja ankkuripiirin resistanssista: I = -E/ R = -sω /R

Generaattoritila, jossa energia palautuu verkkoon

Tämä tila on mahdollista vain, kun staattisen vääntömomentin toimintasuunta on sama kuin moottorin vääntömomentti. Kahden momentin - moottorin vääntömomentin ja työkoneen vääntömomentin - vaikutuksesta vetolaitteen pyörimisnopeus ja e. jne. c. moottori alkaa kasvaa, minkä seurauksena moottorin virta ja vääntömomentti pienenevät: I = (U — E)/R= (U — сω)/R

Nopeuden lisääminen johtaa ensin ihanteelliseen tyhjäkäyntitilaan, kun U = E, I = 0 ja n = n0, ja sitten kun e jne. c. moottorista tulee enemmän kuin syötetty jännite, moottori menee generaattoritilaan, eli se alkaa antaa energiaa verkkoon.

Tämän tilan mekaaniset ominaisuudet ovat luonnollinen jatke moottoritilan ominaisuuksista ja ne löytyvät toisesta neljänneksestä. Pyörimisnopeuden suunta ei ole muuttunut ja se pysyy positiivisena kuten ennenkin ja momentilla on negatiivinen etumerkki. Generaattorin tilan mekaanisten ominaisuuksien yhtälössä energian palautuksella verkkoon hetken etumerkki muuttuu, joten se on muotoa: ω = ωo + (R / c2) M. tai ω = ωo + (R /9,55 °Cd3) M.

Käytännössä regeneratiivista jarrutusta käytetään vain suurilla nopeuksilla käytöissä, joissa on potentiaalisia staattisia momentteja, esimerkiksi kun kuormaa lasketaan suurella nopeudella.