Расчет искусственных механических характеристик n(M)
При различных способах торможения трехфазного асинхронного двигателя .
Далее рассматриваются три основных способа электрического торможения АД :
- генераторное торможение;
- динамическое торможение;
- торможение противовключением.
Генераторное торможение .
Условие перехода АД в режим генераторного торможения.
Режим генераторного (рекуперативного) торможения наступает (см. схему рис.4.1.), когда частота вращения ротора n становится больше частоты вращения магнитного поля n0, создаваемого обмоткой статора.
 |
Рис. 4.1.
На рисунке 4.2. этому соответствует на естественной характеристике, например, точка 2. При этом скольжение
s = (n0 - n) / n0 < 0
становится отрицательным и момент тормозным
M = MТ < 0 .
С некоторыми допущениями примем, что механическая характеристика n(M) относительно точки n = n0 имеет симметрию (см. рис. 4.2.) . Откуда следует, что
sКР ТЕ = - sКР Е и МMAX Т. = - МMAX .
Здесь sКР Е соответствует работе AД в двигательном режиме (табл.2.2.). Пусть рабочая точка (точка 1, рис.4.2.) находится на характеристике n(M) в первом квадранте.
 |
Значения sКР ТЕ и МMAX Т соответствуют тормозному генераторному режиму, при котором рабочая точка расположена во втором квадранте (точ. 2).
Рис. 4.2.
По условию задания требуется рассчитать тормозную реостатную характеристику, соответствующему генераторному торможению и обеспечивающую при заданном моменте торможения МТ частоту вращения nТ .
Решение этой задачи разбиваем на два этапа.
На первом этапе определяем частоту вращения nТЕ при работе AД на естественной характеристике (R2 ДОБ = 0) и при заданном тормозном моменте МТ .
На втором этапе определяем величину добавочного сопроти-вления R2 ДОБ , вводимого в цепь ротора и обеспечивающего прохождение реостатной характеристики n/(M) через точку с координатами МТ и nТ :
MТ = t∙MН , nТ = h1∙nН .
Рассмотрим первый этап – работу AД в тормозном режиме на естественной характеристике n/(M) (при R2 ДОБ = 0) :
MТ = t∙MН ,
MMAX Т = - MMAX ,
sКР ТЕ = - sКР Е .
Определяем коэффициент нагрузки
λТ = MMAX Т / MТ
и частоту вращения nТЕ при работе AД на естественной характеристике. Скольжение sТЕ , соответствующее nТЕ , равно
,
nТЕ = n0∙(1 – sТЕ) ,
т.к. sТЕ < 0 , то nТЕ > n0 .
Переходим ко второму этапу – определению R2 ДОБ , обеспечивающего прохождение реостатной тормозной характеристики через точку с координатами МТ и nТ .
При работе АД на естественной характеристике n(M) нашли, что при МТ частота вращения ротора будет nТЕ . На реостатной характеристике при том же тормозном моменте МТ необходимо обеспечить nТ .
Величина добавочного сопротивления R2 ДОБ вычисляется по формуле
R2 ДОБ = 
,
где R2 - сопротивление обмотки ротора;
sТ = (n0 – nТ) / n0 - скольжение, соответствующее nТ и МТ на
реостатной характеристике;
sТЕ = (n0 – nТЕ)/n0 - скольжение, соответствующее nТЕ и МТ на
естественной характеристике при генераторном торможении.
Далее остается рассчитать и построить на одном графике участки естественной и реостатной характеристик n(M), соответствующие генераторному торможению.
Расчет реостатной характеристики n(M) при генераторном торможении.
Задаем несколько (7-8 точек) значений sТ в диапазоне
от 0 до sКР.Т , и для каждого sТ вычисляем nТЕ и nТ и МТ
sКР Т = sКР ТЕ∙(R2 + R2 ДОБ)/R2 ,
nКР Т = (1 – sКР Т) ,
nТЕ = n0(1 – sТЕ) ,
nТ = n0(1 – sТ) ,
MТ = 2∙MMAX / (s/sКР + sКР/s) .
Результаты расчета естественной и искусственной характеристик записываем в таблицы 4.1. и 4.2. соответственно.
Таблица 4.1.
| sТЕ | - | … | sН ТЕ | … | sКР ТЕ | … | ||
| nТЕ | об/мин | n0 | ||||||
| MТ | Н∙м |
Таблица 4.2.
| sТ | - | … | sН Т | … | sКР Т | … | ||
| nТ | об/мин | n0 | ||||||
| MТ | Н∙м |
На одном графике строим естественную (табл. 4.1.) и искусственную (таб. 4.2.) тормозные характеристики.
На построенных характеристиках n(M) показываем расчетные точки, соответствующие моментам МТ и МD .
Далее необходимо указать преимущества и недостатки рассмотренного метода торможения и сделать выводы о целесообразности его применения .