Файл: Основы автоматизированного электропривода учеб. пособие.pdf

вращаться в обратном направлении или, как принято говорить, произойдет реверсирование электропривода (от лат. reversus — обратный).

Отметим, что принципиально возможен другой вариант, когда полярность напряжения на зажимах якоря оста­ ется неизменной, а меняется полярность напряжения на обмотке возбуждения. Но такой способ реверсирования практически по используется ввиду необходимости перемагничнвания магнитной цепи двигателя, что связано с относительно длительным переходным процессом.

В обоих рассмотренных случаях электродвигатель вращается в направлении, обратном направлению дви­ гательного режима. С этим связано название этого ре­ жима — протпвовключение. .

Из анализа эквивалентной схемы на рис. 2-5 следует, что в режиме протнвовключсния напряжение сети и э. д. с. двигателя включены последовательно. При этом также справедливо уравнение (2-24а) баланса мощностей. Однако в данном случае знаки мощностей Рс и Рш противопо­

противоположны. Это дает основание записать уравнение баланса мощностей в виде

Рс + Рэя —АР,

где каждый член представляет собой модуль соответствую­

в процессе торможения, Рэм выделяются в виде потерь, рассеиваемых в сопротивлениях цепи якоря двигателя Ян и Лп.я. Очевидно, что при таком преобразовании энер­ гии не имеет смысла говорить о к. и. д., так как полезно используемой энергии в этом случае нет.

Необходимо обратить внимание на то обстоятельство,

напряжения сети и э. д. с. двигателя. Если учесть, что относительная величина собственного сопротивления якоря обычно не превышает 0,10—0,12 (рис. 2-4), то становится очевидной необходимость включения в цепь якоря зна­ чительного добавочного сопротивления для осуществле­ ния режима противовключения при допустимых значениях

60

/ я. Из (2-1) в данном случае следует:

Вследствие больших величин сопротивления цепи якоря жесткость механических характеристик в режиме противо-

Скоростные и механические характеристики режима динамического торможения представляют собой прямые

61

линии, проходящие через начало координат, как показано на рис. 2-11. Из (2-32) следует, что жесткость механических характеристик в режиме динамического торможения так же, как и в двигательном режиме, определяется добавоч­ ным сопротивлением в дени якоря и потоком возбужде­ ния двигателя. Механические характеристики при раз­ личных потоках возбуждения показаны на рис. 2-12. Сопоставляя (2-31) и (2-32) с (2-7) и (2-9), можно сделать вывод о том, что при Дд т = 7?п.я й одинаковых значениях Ф механическая и скоростная характеристики динамичес­ кого торможения будут параллельны соответствующим

Рнс. 2-11. Скоростные (а) и мехапическно (6) характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения, ра­ ботающего в режиме динамического торможения

(Лд.т1 <С -йд.та < Лд.Тз).

характеристикам при включении двигателя в сеть по схеме на рнс. 2-1. В частности, при 7?д т = 0 и Ф = Ф„ они будут параллельны соответствующим естественным характеристикам.

Баланс мощностей в режиме динамического торможе­ ния, как это следует из (2-30), выражается соотношением

0 == РЭп + >

т. е. вся энергия, генерируемая электрической машиной в процессе торможения, выделяется в виде потерь, рас­ сеиваемых на сопротивлениях цепи якоря. Как и при торможении противовключением, полезного использова­ ния генерируемой энергии в этом случае нет, поэтому понятие к. и. д. для рассматриваемого режима утрачи­ вает смысл.

62

Следует отметить, что при одинаковых начальных значениях скорости и момента потери энергии в режиме динамического торможения меньше, чем в режиме тормо­ жения противовключеиием, так как в первом случае нет потребления энергии из сети. Но в отличие от режима протпвовключения динамическое торможение при сниже­ нии угловой скорости становится малоэффективным в связи со снижением тормозного момепта двигателя, как это следует из характеристик на рис. 2-11, б. С другой

= 2-4- 2,5, т. е. жесткость механических характеристик динамического торможенпя, как правило, выше жесткости соответствующих характеристик при торможении в ре­ жиме протпвовключения.

2-2. МЕХАНИЧЕСКИЕ И СКОРОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

На рис. 2-13 приведена схема включения двигателя последовательного возбуждения. Обмотка возбуждения двигателя включена последовательно с его якорем, в связи

/

63

с чем ток возбуждения, а следовательно, н поток возбужде­ ния определяются нагрузкой на валу двигателя. Для схемы рпс. 2-13 будет справедливо уравнение (2-6) с той лишь разницей, что сопротивление цепи якоря включает в себя и сопротивление обмотки возбуждения Л в, т. е.

где Ляs — Ля -Ь Лп -f- Лп.я-

Однако в отличие от двигателя с независимым возбуж­ дением в данном случае из этого уравнения нельзя полу­ чить аналитические выражения для скоростной и меха­ нической характеристик, так как поток и ток возбужде­

соответствующих уравнений для двигателя с независимым

При расчете или построении характеристик по форму­ лам (2-34) и (2-35) необходимо знать, как изменяются поток н момент при изменении тока якоря. Для этой цели используют так называемые универсальные (или обоб­ щенные) кривыё Ф* (/„*) и М* (/„*), построенные для определенной серии электрических двигателей последо­ вательного возбуждения (рис. 2-14, а). Возможность обобщения подобного рода характеристик связана с тем обстоятельством, что для электрических машин определен­ ной серии относительные величины зазоров' и степени насыщения магнитной цепи мало отличаются друг от друга. При построении характеристик на рис. 2-14, а в относительных единицах в качестве базисных величин

64