Paralleelergutusmootori pidurdusrežiimid

Elektriajami mootoriga pidurdusrežiimi kasutatakse koos mootoriga. Elektrimootori kasutamist elektripidurina kasutatakse praktikas laialdaselt peatumise ja tagurdamise aja lühendamiseks, pöörlemiskiiruse vähendamiseks, sõidukiiruse liigse tõusu vältimiseks ja mitmel muul juhul.

Elektrimootori kui elektripiduri töö põhineb elektrimasinate pööratavuse põhimõttel, see tähendab, et elektrimootor lülitub teatud tingimustel generaatorirežiimile.

Praktikas kasutatakse pidurdamiseks kolme režiimi:

1) generaator (regeneratiivne) energia tagastamisega võrku,

2) elektrodünaamiline,

3) opositsioon.

Ristkülikukujulises koordinaatsüsteemis mehaaniliste karakteristikute konstrueerimisel on oluline määrata mootori pöördemomendi ja pöörlemiskiiruse märgid mootori- ja pidurdusrežiimides. Selle jaoks võetakse tavaliselt mootori režiim peamiseks, pidades selles režiimis mootori pöörlemiskiirust ja pöördemomenti positiivseks.Sellega seoses paiknevad mootorirežiimi karakteristikud n = f (M) esimeses kvadrandis (joonis 1). Mehaaniliste omaduste asukoht pidurdusrežiimides sõltub pöördemomendi ja pöörlemiskiiruse märkidest.

Riis. 1… Paralleelergutusmootori ühendusskeemid ja mehaanilised omadused mootori- ja pidurirežiimides.

Vaatleme neid režiime ja paralleelse ergutusmootori mehaaniliste omaduste vastavaid sektsioone.

Opositsioon.

Elektriajami olek määratakse mootori pöördemomendi Md ja staatilise koormuse pöördemomendi Mc koosmõjul. Näiteks püsiseisundi pöörlemiskiirus n1 koorma tõstmisel vintsiga vastab mootori tööle loomulikul karakteristikul (joon.1 punkt A), kui Md = Ms. Kui mootori armatuuriahelasse sisestatakse lisatakistus, väheneb pöörlemiskiirus reostaadi karakteristikule ülemineku tõttu (punkt B vastab kiirusele n2 ja Md = Ms).

Mootori armatuuriahela täiendava takistuse järkjärguline suurendamine (näiteks väärtuseni, mis vastab jaotisele n0 Karakteristikud C) viib esmalt koorma tõstmise lõpetamiseni ja seejärel pöörlemissuuna muutumiseni. , see tähendab, et koormus langeb (punkt C). Sellist režiimi nimetatakse opositsiooniks.

Vastupidises režiimis on hetk Md positiivse märgiga. Pöörlemiskiiruse märk muutus ja muutus negatiivseks. Seetõttu leitakse opositsioonirežiimi mehaanilised omadused neljandas kvadrandis ja režiim ise on generatiivne.See tuleneb pöördemomendi ja pöörlemiskiiruse märkide määramise aktsepteeritud tingimusest.

Tegelikult on mehaaniline võimsus võrdeline korrutisega n ja M, mootorirežiimis on see positiivse märgiga ja suunatakse mootorilt töömasinale. Opositsioonirežiimis on n negatiivse märgi ja M positiivse märgi tõttu nende korrutis negatiivne, seetõttu edastatakse mehaaniline võimsus vastupidises suunas - töömasinalt mootorile (generaatori režiim). Joonisel fig. 1 märgid n ja M mootori- ja pidurdusrežiimis on näidatud ringidena, nooltega.

Opositsioonirežiimile vastavad mehaanilise karakteristiku lõigud on mootorirežiimi karakteristikute loomulik laiendus esimesest neljandasse kvadrandini.

Vaadeldavast mootori vastasrežiimile lülitamise näitest on näha, et e. jne. c) mootor, olenevalt pöörlemiskiirusest, samaaegselt viimasega nullväärtuse ületamisel muudab märki ja toimib vastavalt võrgupingele: U = (-Д) +II amR kust I am II am = (U +E) / R

Voolu piiramiseks lisatakse mootori armatuuriahelasse märkimisväärne takistus, mis on tavaliselt võrdne kahekordse käivitustakistusega. Opositsioonirežiimi eripära on see, et mootorile antakse võllipoolne mehaaniline võimsus ja võrgu elektrienergia ning see kõik kulub armatuuri soojendamiseks: Pm+Re = EI + UI = Аз2(Ри + AZext)

Vastupidise režiimi saab saavutada ka mähiste pööramisel vastupidises pöörlemissuunas, samal ajal kui armatuur jätkab kineetilise energia reservi tõttu pöörlemist samas suunas (näiteks kui masin reaktiivse staatilise momendiga - ventilaator peatub).

Vastavalt aktsepteeritud tingimusele märkide n ja M lugemisel vastavalt mootorirežiimile peaksid mootori ümberlülitamisel vastupidisele pöörlemisele koordinaatide telgede positiivsed suunad muutuma, see tähendab, et mootorirežiim on nüüd kolmandas kvadrandis, ja opositsioon - teises.

Seega, kui mootor töötas punktis A mootorirežiimis, siis lülitushetkel, kui kiirus pole veel muutunud, on see uue karakteristikuga, teises kvadrandis punktis D. Seiskumine toimub allapoole karakteristik DE (-n0) ja kui mootorit ei lülitata välja kiirusel t = 0, töötab see sellel karakteristikul punktis E, pöörates masinat (ventilaatorit) vastupidises suunas kiirusel -n4.

Elektrodünaamiline pidurdusrežiim

Elektrodünaamiline pidurdamine saadakse mootori armatuuri võrgust lahtiühendamisel ja eraldi välistakistusega ühendamisel (joonis 1, teine ​​kvadrant). Ilmselgelt erineb see režiim vähe sõltumatult ergastava alalisvoolugeneraatori tööst. Loomuliku karakteristiku (otsene n0) kallal töötamine vastab lühiserežiimile, suurte voolude tõttu on pidurdamine sel juhul võimalik ainult madalatel kiirustel.

Elektrodünaamilises pidurdusrežiimis on armatuur U võrgust lahti ühendatud, seetõttu: U = 0; ω0 = U / c = 0

Mehaaniliste karakteristikute võrrandil on järgmine kuju: ω = (-RM) / c2 või ω = (-Ri + Rext / 9,55se2) M

Elektrodünaamilise pidurdamise mehaanilised omadused on läbi allika, mis tähendab, et kiiruse vähenedes väheneb mootori pidurdusmoment.

Karakteristikute kalle määratakse samamoodi nagu mootorirežiimis, armatuuri ahela takistuse väärtuse järgi.Elektrodünaamiline pidurdamine on säästlikum kui vastupidi, kuna mootori poolt võrgust tarbitav energia kulub ainult ergastamiseks.

Armatuuri voolu suurus ja seega ka pidurdusmoment sõltub pöörlemiskiirusest ja armatuuriahela takistusest: I = -E/ R = -sω /R

Generaatori režiim energia tagastamisega võrku

See režiim on võimalik ainult siis, kui staatilise pöördemomendi toimesuund langeb kokku mootori pöördemomendiga. Kahe momendi — mootori pöördemomendi ja töömasina pöördemomendi — mõjul ajami pöörlemiskiirus ja e. jne. c) mootor hakkab kasvama, mille tulemusena mootori vool ja pöördemoment vähenevad: I = (U — E)/R= (U — сω)/R

Kiiruse edasine suurendamine viib esmalt ideaalse tühikäigurežiimini, kui U = E, I = 0 ja n = n0 ning seejärel, kui e jne. c) mootor muutub rohkemaks kui rakendatud pinge, mootor läheb generaatori režiimi, st hakkab võrku energiat andma.

Selle režiimi mehaanilised omadused on mootorirežiimi karakteristikute loomulik laiendus ja need asuvad teises kvadrandis. Pöörlemiskiiruse suund ei ole muutunud ja see jääb positiivseks nagu enne ja moment on negatiivse märgiga. Generaatori režiimi mehaaniliste karakteristikute võrrandis energia tagastamisega võrku hetkemärk muutub, seetõttu on see kujul: ω = ωo + (R / c2) M. või ω = ωo + (R /9,55 ° Cd3) M.

Praktikas kasutatakse regeneratiivpidurdusrežiimi ainult suurel kiirusel potentsiaalsete staatiliste momentidega ajamites, näiteks koormuse langetamisel suurel kiirusel.