Файл: Основы автоматизированного электропривода учеб. пособие.pdf

так называемые граничные характеристики, соответствую­ щие естественным характеристикам идеализированной ма­ шины постоянного тока последовательного возбуждения,

Из (2-40) и (2-34) следует, что угловая скорость при одном и том же значении тока, а значит, и момента в случае включения сопротивления в цепь якоря может быть определена по скорости на граничной характеристике

следующим образом:

со = шгр (1 — Л Я3*/я*)-

кой базисной величине скорости характеристики в отно­ сительных величинах не могут быть универсальными в полном смысле слова, поскольку их жесткость зависит от сопротивления, а относительное значение сопротивления цепи якоря (Ля* + Яв*) изменяется в широких пределах для двигателей различной мощности (рис. 2-17). Поэтому обычно в каталогах и справочниках приводятся две ха­ рактеристики со* (/я*) для двигателей с мощностями до 10 кВт и более 10 кВт.

В тех случаях, когда известна естественная скоростная характеристика, значение скорости на искусственной харак-

70

терпстнке при заданном токе якоря определяется по фор­ муле

Граничная скоростная характеристика не зависит от сопротивления якоря. Поэтому если ее построить в отно­ сительных единицах, то можно получить действительно универсальную характеристику для определенной серии двигателей. Это обусловлено' тем, что характеристики магнитных систем двигателей одной серии можно считать подобными с точностью, достаточной для практических расчетов. На рис. 2-16 по­

определения базисной ско­ рости помимо паспортной величины а н необходимо также

знать относительное сопротивление двигателя R n^ + i?B*. Переходя к анализу тормозных режимов двигателя последовательного возбуждения, прежде всего отметим, что для него неосуществим режим рекуперации, так как он связан с необходимостью увеличения скорости выше

скорости идеального холостого хода.

Режим торможения последовательно с сетью — противовключение — осуществляется при тех же условиях, что и для двигателя независимого возбуждения, т. е. при ак­ тивном моменте нагрузки, когда М а > М к 3 (характе­ ристика 1 на рис. 2-18), или при переключении поляр­ ности напряжения на зажимах якоря в соответствии. со

71-

схемой на рис. 2-19 (характеристика 2 па рис. 2-18). Как и для двигателя независимого возбуждения, при тормо­ жении протнвовклгоченыем в цепь якоря должно быть включено дополнительное сопротивление для ограниче­ ния тока. Величина этого сопротивления может быть определена по формуле

Uс.Ч~А'Ф (Льмакс) (<Ц

■Яя -\~Ru + Лп.я

торможения нротивовкдюченпем не велика.

Для двигателя последовательного возбуждения воз­ можны две схемы осуществления динамического торможе­ ния при питании обмотки возбуждения независимо от якоря и при самовозбуждении. Схема для реализации первого вариаита показана на рис. 2-20. После отключе­ ния линейного контактора Л замыкаются оба контакта контактора Т, в результате чего якорь двигателя замы­ кается на резистор Лд т, а обмотка возбуждения вклю­ чается на напряжение сети через добавочный резистор i?T-B. Величина сопротивления последнего обычно выби­ рается таким образом, чтобы 1Т в — / я „. В рассматривае-

72

моы случае поток двигателя ие изменяется и, следова­ тельно, скоростные и механические характеристики и их уравнения будут точно такими же, как и для двигателя независимого возбуждения. Однако в отличие от двига­ теля независимого возбуждепия в данном случае при динамическом торможении цепыо обмотки возбуждения потребляется большая мощность из сети. Действительно, если выбирается / т „ = 1п „, то Рв = I nMUH= Рп, т. е.

При динамическом торможении с самовозбуждением двигатель отключается от сети, его обмотка возбуждения остается включенной в цепь якоря, которая замыкается на дополнительное сопротивление /?д тпо схеме па рис. 2-21. После отключения двигателя от сети якорь продолжает вращаться под действием сил инерции и в его обмотке наводится э. д. с., обусловленная остаточпым потоком возбуждения. Под действием этой э. д. с. в замкнутом контуре цепи, якоря возникает ток, который одновременно является и током возбуждения. Если направление этого тока таково, ^ что обусловленный им магнитный поток совпадает по направлению с остаточным потоком, то в результате увеличивается поток и возрастает э. д. с. якоря, что в свою очередь вызывает увеличение тока, а значит, и потока п т. д. Иными словами, в рассматривае­ мой схеме будет иметь место процесс самовозбуждения. Из приведенного описания процесса самовозбуждения следует, что для ого возникновения необходимо, чтобы направление тока в обмотке возбуждения совпадало с

73

направлением тока в этой обмотке в режиме, предшество­ вавшем торможению, если при этом направление вращения также остается прежним.

В частности, если режиму динамического торможения предшествует двигательный режим, то для выполнения сформулированного условия необходимо переключить за­ жимы обмотки возбуждения или якоря, так как в двига­ тельном режиме направление тока совпадает с направле­ нием напряжения сети, тогда как в режиме торможения оно должно совпадать с направлением э. д. с. двигателя,

приведенной на рис. 2-22. На этой схеме пунктирными

возбуждения. После переключения схемы на режим дина­ мического, торможения размыкаются контакты Л и замы­ каются Т, в результате чего с зажимом якоря Я2 сое­ диняется зажим В 2 обмотки возбуждения. Направления токов в якоре и обмотке возбуждения для этого случая показаны на схеме сплошными стрелками. Благодаря указанному переключению направление тока обмотки воз­ буждения остается неизменным, тогда как направление тока якоря меняется на обратное.

Ток и момент двигателя могут быть определены на основании анализа работы электрической цепи по схеме

74