Файл: Lektsii_El_privod.pdf

динамическом торможении асинхронного двигателя.

Следовательно, АВ = . Из графика и выражения (4.70) видно, что

максимальное значение динамического момента наступает при равенстве активного и индуктивного сопротивлений в цепи ротора. Необходимо отметить, что на синхронной частоте вращения значение индуктивного сопротивления значительно больше активного сопротивления обмоток ротора.

Поэтому максимальное значение динамического момента находится на частоте вращения , близкой к нулю. При включении добавочного сопротивления

Максимальное значение активной составляющей тока ротора зависит от ЭДС

, которое в свою очередь определяется для данного двигателя значением потока возбуждения (постоянного тока). График изменения активной составляющей тока ротора ( в другом масштабе это график динамического торможения) приведен на рис.4.15.

Рис.4.15. Механические характеристики асинхронного двигателя в

его от сети переменного тока и подаем в цепь статора постоянный ток .

Возникает тормозной момент, и двигатель переходит в точку 2

характеристики динамического торможения. При снижении частоты

вращения момент вначале растет, достигает , затем уменьшается до

нуля. Выражения (4.69…4.71) дают представление о качественном изменении механических характеристик асинхронных двигателей. Этими выражениями трудно пользоваться для построения реальных механических

характеристик, так как часто неизвестны параметры . Для

вывода расчетных формул механических характеристик в режиме динамического торможения постоянный ток, подаваемый в статор, заменяют эквивалентным переменным. И далее рассматривают работу как обычной асинхронной машины. Аналитическое выражение механической характеристики асинхронного двигателя в режиме динамического торможения имеет вид:

Соотношение постоянных и переменных токов в зависимости от схемы нужно выбрать в табл.4.1

Таблица 4.1

Соотношения значений сопротивлений и токов для различных схем динамического торможения АД.

Параметры Схемы и значения параметров

Схемы

включения

обмоток

изменению максимальных значений тормозного момента, а изменение сопротивления в цепи ротора - к изменению скольжения.

а б в

Рис.4.16. Схемы включения конденсаторов в режиме динамического

торможения асинхронного двигателя с самовозбуждением.

Динамическое торможение с независимым возбуждением нашло применение в приводах, где требуются быстрая и точная остановка механизма, сокращение продолжительности переходного процесса в электроприводах. Оно имеет достоинства: потери а двигателе ниже, чем при противовключении; не требуется отключать двигатель при нулевой частоте вращения; обеспечивается точная остановка привода.

Динамическое торможение с самовозбуждением осуществляется с помощью конденсаторов. у работающего двигателя отключают от сети обмотку статора и подключают батарею конденсаторов по схеме (рис.4.16) [12]. Можно использовать бумажные и электролитические конденсаторы.

Процесс самовозбуждения можно проследить по рис.4.17. Торможение при самовозбуждении основано на том, что после отключения АД от сети его электромагнитное поле затухает (исчезает не мгновенно) в течение некоторого, пусть и небольшого интервала времени. За счет энергии этого затухающего поля и использования специальных схем включения АД можно обеспечить его самовозбуждение и реализовать тормозной режим. На практике применение нашли так называемые конденсаторное и магнитное торможение АД. При конденсаторном торможении возбуждение АД осуществляется с помощью конденсаторов С, подключаемых к статору.

Отметим, что конденсаторы могут подключаться к статору постоянно

(глухое подключение) или с помощью дополнительного контактора, будучи при этом соединенными в схему треугольника или звезды.

Рис.4.17. График изменения ЭДС и напряжения на конденсаторе в зависимости от тока асинхронного двигателя.

Определяющий фактор, от которого зависят вид и расположение характеристик АД 1... 3 (см. рис.4.18, а значит, интенсивность торможения -

емкость конденсаторов С (кривые 1… 3 соответствуют значениям

). Чем она больше, тем больше будет максимум тормозного момента, а

характеристики будут смещаться в область низких частот вращения АД.

Торможение осуществляется следующим образом. После закрытия тиристоров и отключения двигателя от сети подается сигнал управления на тиристор VS1 , который замыкает накоротко две фазы статора. Когда интенсивность торможения коротким замыканием обмоток статора уменьшится, сигнал управления подается на тиристор VS1 который пропускает в цепь статора выпрямленный ток и тем самым обес-

обеспечивает режим динамического торможения. Серийные тиристорные пускорегулирующие устройства обеспечивают и другие варианты торможения АД, а также так называемый безударный его пуск, при котором снижаются броски электромагнитного момента.

4.10. Ограничение пусковых токов асинхронных

двигателей

При включении асинхронного двигателя в сеть возникает большой пусковой ток, превышающий номинальный в 5…7 раз и вызывающий в линии значительное падение напряжения, что может привести к остановке рядом работающих двигателей. Под действием пускового тока в двигателе возникают динамические усилия, повреждающие и разрушающие обмотку,

нагружаются силовые трансформаторы и линия, что приводит и дополнительным потерям мощности ‚ ограничение пусковых токов особенно актуально для сельскохозяйственных установок из-за удаленности электродвигателей от источников питания и соизмеримости мощности трансформаторов и пусковой мощности электродвигателей. Частые пуски нагревают обмотки двигателя.

Ограничить пусковые токи можно несколькими способами: включением добавочного активного или индуктивного сопротивления в цепь статора;

включением добавочного активного или индуктивного сопротивления в цепь ротора; переключением обмотки статора на период пуска с «треугольника» на «звезду»; понижением напряжения на статоре. Схемы снижения пусковых токов путем переключения обмоток со «звезды» на «треугольник»

(рис.4.21) можно рекомендовать для электродвигателей, фазные обмотки которых рассчитаны на линейное напряжение. Это относится к электроприводам прессгрануляторов, мощных дробилок и т.п.). В сети с напряжением 380 В необходимо применять двигатели рассчитанные на напряжение 660/380 В. При напряжении сети 380 В у двигателя должно быть напряжение 380/220 В.

Рассмотрим соотношение пусковых токов двигателя при соединении в

«звезду»:

Рис. 4.21. Схема переключения обмоток статора асинхронного двигателя со «звезды» на «треугольник».

Пусковые токи двигателя при включении обмоток в «треугольник»:

Таким образом, при включении обмоток двигателя в «звезду» фазный ток уменьшается в √ раз, а линейный - в три раза. При понижении напряжения на фазе в √ раз момент двигателя уменьшается в три раза.