Modes de frenada del motor d'excitació paral·lel

El mode de frenada del motor a l'accionament elèctric s'utilitza juntament amb el motor. L'ús d'un motor elèctric com a fre elèctric s'utilitza àmpliament a la pràctica per escurçar el temps d'aturada i marxa enrere, reduir la velocitat de rotació, evitar l'augment excessiu de la velocitat de viatge i en molts altres casos.

El funcionament del motor elèctric com a fre elèctric es basa en el principi de reversibilitat de les màquines elèctriques, és a dir, el motor elèctric en determinades condicions passa al mode generador.

A la pràctica, s'utilitzen tres modes per frenar:

1) generador (regeneratiu) amb retorn d'energia a la xarxa,

2) electrodinàmica,

3) oposició.

Quan es construeixen característiques mecàniques en un sistema de coordenades rectangulars, és important determinar els signes del parell motor i la velocitat de rotació en els modes de motor i frenada. Per a això, se sol prendre el mode del motor com a principal, considerant la velocitat de gir i el parell del motor en aquest mode com a positius.En aquest sentit, les característiques n = f (M) del mode motor se situen en el primer quadrant (Fig. 1). La ubicació de les característiques mecàniques en els modes de frenada depèn dels signes del parell i de la velocitat de rotació.

Arròs. 1... Esquemes de connexió i característiques mecàniques d'un motor excitat en paral·lel en modes de motor i fre.

Considerem aquests modes i les seccions corresponents de les característiques mecàniques del motor d'excitació paral·lela.

Oposició.

L'estat de l'accionament elèctric ve determinat per l'acció combinada del parell motor Md i el parell de càrrega estàtica Mc. Per exemple, la velocitat de gir en estat estacionari n1 en aixecar una càrrega amb un cabrestant, correspon al funcionament del motor en una característica natural (Fig.1 punt A) quan Md = Ms. Si s'introdueix una resistència addicional al circuit de l'induït del motor, la velocitat de rotació disminuirà a causa de la transició a la característica del reòstat (punt B corresponent a la velocitat n2 i Md = Ms).

Un augment gradual més de la resistència addicional al circuit de l'induït del motor (per exemple, a un valor corresponent a la secció n0Característiques C) primer conduirà a la cessació de l'aixecament de la càrrega i després a un canvi en el sentit de gir. , és a dir, la càrrega caurà (punt C). Aquest règim s'anomena oposició.

En el mode contrari, el moment Md té signe positiu. El signe de la velocitat de rotació va canviar i es va convertir en negatiu. Per tant, les característiques mecàniques del mode d'oposició es troben al quart quadrant, i el mateix mode és generatiu.Això es desprèn de la condició acceptada per determinar els signes de parell i velocitat de rotació.

De fet, la potència mecànica és proporcional al producte n i M, en mode motor té signe positiu i es dirigeix ​​del motor a la màquina de treball. En el mode d'oposició, a causa del signe negatiu de n i el signe positiu de M, el seu producte serà negatiu, per tant, la potència mecànica es transmet en sentit contrari: de la màquina de treball al motor (mode generador). A la fig. 1 caràcters n i M en els modes de motor i fre es mostren en cercles, fletxes.

Les seccions de la característica mecànica corresponents al mode oposició són una extensió natural de les característiques del mode motor del primer al quart quadrant.

De l'exemple considerat de canviar el motor al mode contrari, es pot veure que e. etc. c) el motor, en funció de la velocitat de gir, al mateix temps que l'últim, en creuar el valor zero, canvia de signe i actua d'acord amb la tensió de la xarxa: U = (-Д) +II amR d'on I am II am = (U +E) / R

Per tal de limitar el corrent, s'inclou al circuit de l'induït del motor una resistència important, normalment igual al doble de la resistència d'arrencada. La particularitat del mode d'oposició és que la potència mecànica del costat de l'eix i l'energia elèctrica de la xarxa es subministren al motor, i tot això es gasta en escalfar l'induït: Pm+Re = EI + UI = Аз2(Ри + AZext)

El mode oposat també es pot obtenir canviant els bobinatges en el sentit oposat de gir, mentre que l'armadura continua girant en la mateixa direcció a causa de la reserva d'energia cinètica (per exemple, quan la màquina amb un moment estàtic reactiu - el ventilador). parades).

D'acord amb la condició acceptada per llegir els signes n i M segons el mode del motor, en canviar el motor a la rotació inversa, les direccions positives dels eixos de coordenades haurien de canviar, és a dir, el mode del motor ara estarà al tercer quadrant, i l'oposició -en el segon.

Així, si el motor estava funcionant en mode motor al punt A, aleshores en el moment de la commutació, quan la velocitat encara no hagi canviat, tindrà una nova característica, al segon quadrant al punt D. L'aturada es produirà avall característica DE (-n0), i si el motor no s'apaga a la velocitat t = 0, treballarà amb aquesta característica al punt E, fent girar la màquina (ventilador) en sentit contrari a la velocitat -n4.

Mode de frenada electrodinàmica

El frenat electrodinàmic s'obté desconnectant l'induït del motor de la xarxa i connectant-lo a una resistència externa separada (Fig. 1, segon quadrant). Òbviament, aquest mode difereix poc del funcionament d'un generador de corrent continu excitat independentment. El treball sobre una característica natural (n0 directa) correspon al mode de curtcircuit, a causa de corrents elevats, la frenada en aquest cas només és possible a velocitats baixes.

En el mode de frenada electrodinàmica, l'induït es desconnecta de la xarxa U, per tant: U = 0; ω0 = U/c = 0

L'equació de característiques mecàniques té la forma: ω = (-RM) / c2 o ω = (-Ri + Rext / 9.55se2) M

Les característiques mecàniques de la frenada electrodinàmica són a través de la font, el que significa que a mesura que disminueix la velocitat, disminueix el parell de frenada del motor.

El pendent de les característiques es determina de la mateixa manera que en el mode motor, pel valor de la resistència en el circuit de l'induït.La frenada electrodinàmica és més econòmica que la contrària, ja que l'energia que consumeix el motor de la xarxa es gasta només en excitació.

La magnitud del corrent de l'induït i, per tant, el parell de frenada depèn de la velocitat de gir i de la resistència del circuit de l'induït: I = -E/ R = -sω /R

Mode generador amb retorn d'energia a la xarxa

Aquest mode només és possible quan la direcció d'acció del parell estàtic coincideix amb el parell del motor. Sota la influència de dos moments: el parell del motor i el parell de la màquina de treball, la velocitat de rotació de la unitat i e. etc. c. el motor començarà a augmentar, com a resultat el corrent i el parell del motor disminuiran: I = (U — E)/R= (U — сω)/R

Un nou augment de la velocitat porta primer al mode de ralentí ideal quan U = E, I = 0 i n = n0, i després quan e, etc. c) el motor esdevindrà més que la tensió aplicada, el motor passarà al mode generador, és a dir, començarà a donar energia a la xarxa.

Les característiques mecàniques d'aquest mode són una extensió natural de les característiques del mode motor i es troben al segon quadrant. El sentit de la velocitat de rotació no ha canviat i es manté positiva com abans i el moment té signe negatiu. En l'equació de les característiques mecàniques del mode del generador amb retorn d'energia a la xarxa, el signe del moment canviarà, per tant tindrà la forma: ω = ωo + (R / c2) M. o ω = ωo + (R /9,55 °Cd3) M.

A la pràctica, el mode de frenada regenerativa només s'utilitza a altes velocitats en accionaments amb possibles moments estàtics, per exemple quan es baixa una càrrega a gran velocitat.