5.6 Перехідний режим динамічного гальмування дпс нз

Нагадаємо суть гальмування. Якщо у працюючому двигуні (двигуневий режим) лінійним контактором відімкнути обмотку якоря, а гальмівним контактором замкнути її на резистор динамічного гальмування , то двигун перейде у генераторний режим динамічного гальмування, якщо обмотка збудження залишиться на живленні постійним струмом (рисунок 5.9).

Точка – робота у двигуневому режимі з навантаженням (рисунок 5.10). При вимиканні й вмиканні двигун переходить в режим динамічного гальмування (генераторний режим) у точку з початковим гальмівним моментом , а далі інтенсивно гальмується на проміжку до повної зупинки у точці . Якщо замість зупинки вантажу у точці вантаж слід опускати, то після реверсу система прискориться до точки , у якій вантаж буде опускатися з усталеною швидкістю (гальмівне опускання вантажу).

Рисунок 5.9 – Схема динамічного гальмування.

Рисунок 5.10 – Статичні характеристики динамічного гальмування.

Рівняння рівноваги напруги та рівняння руху для динамічного гальмування мають вигляд:

(5.15)

, (5.16)

де - ЕРС якоря;

(права частина рівняння 5.15), двигун відімкнений від мережі;

- опір якірного кола;

- момент двигуна;

- динамічний момент.

Спільне розв’язання рівнянь (5.15) та (5.16) відносно ω дає:

, (5.17)

де – стала інтегрування, яка визначається з початкових умов ( ).

1-а умова: (верхній рівень , рисунок 5.10), тобто - початкова швидкість у момент перемикання з двигуневого режиму на режим динамічного гальмування.

2-а умова: (нижній рівень ), тобто - абсолютне значення перепаду швидкості, що визначається з характеристики динамічного гальмування при моменті опору (точка ).

Після підстановки значення сталої Б у рівняння (5.17) одержимо:

(5.18)

При динамічному гальмуванні без навантаження ( ) буде

,

,

а рівняння (5.18) перепишеться

. (5.19)

Динамічні характеристики , побудовані за рівнянням (5.18) (під навантаженням) й за рівнянням (5.19) (без навантаження) подані на рисунку 5.11.

Рисунок 5.11 – Динамічні характеристики.

При гальмуванні під навантаженням (характеристика1) крива асимптотично наближається до кутової швидкості (при активному статичному моменті), а якщо момент статичного опору реактивний, то гальмування електропривода завершиться при кутовій швидкості (точка ).

При гальмуванні без навантаження (характеристика 2) крива асимптотично наближається до нуля ( ), а початкова швидкість у цьому випадку буде

.

5.7 Перехідні режими в еп з трифазними асинхронними двигунами

У першому наближенні їх можна розглядати при знехтуванні електромагнітними процесами, бо вони протікають значно швидше електромеханічних.

Пуск АД з короткозамкненим ротором малої та середньої потужностей здійснюють при повній напрузі живлення (прямий пуск). З метою обмеження момента або струму запуск потужних АД з короткозамкненим ротором здійснюють за допомогою резисторів або реакторів, увімкнених у коло статора (зниженою напругою або за допомогою статичних регуляторів напруги).

Пуск АД з фазним ротором здійснюється за допомогою пускового резистора, увімкненого у коло ротора.

Для спрощення будемо вважати, що АД запускається при неробочому ході ( ) в один ступінь пускового реостата.

Момент двигуна визначається за спрощеною формулою Клосса (для , що відповідає ):

, (5.20)

де ;

; (5.21)

,

тоді (5.20) запишеться

. (5.22)

Із визначення ковзання швидкість буде

. (5.23)

Похідна від (5.23) буде

(5.24)

Значення похідної (5.24) підставимо у (5.22), і отримаємо:

. (5.25)

У рівнянні (5.25) роз’єднаємо змінні, одержимо

, (5.26)

оскільки - електромеханічна стала часу, то рівняння (5.26) стане:

(5.27)

Інтегруючи рівняння (5.27) одержимо час пуску АД без навантаження:

.

При пуску з нерухомого стану ( ) час пуску визначається із (5.27) як:

.

З другого боку можна вважати, що ротор АД досягне швидкості при нескінченно довгому часі пуску, тобто:

якщо , то .

Однак у реальних умовах запуск можна вважати практично завершеним, коли поточне значення ковзання буде відрізнятися не більш, ніж на 0,05 свого усталеного значення, тоді час пуску без навантаження буде:

. (5.28)

У чисельнику першого дробу в дужках числом 0,05² можна знехтувати порівняно з 1, тоді (5.28) буде мати вигляд:

.

Останній вираз розділимо на , тобто час переведемо у відносні одиниці, тоді:

. (5.29)

Із (5.29) видно, що відносний час пуску залежить від величини критичного ковзання . Користуючись (5.29), можна установити, що буде якнайменшим, якщо .

Таким чином, щонайменшим часом пуску буде відносний час

при .