Торможение противовключением .

При электромагнитном торможении противовключением ротор и

поле статора АД вращаются в противоположных направлениях, а электромагнитный момент машины направлен в сторону вращения поля статора и оказывает на ротор тормозящее действие.

Применяются две модификации торможения противовключением:

а) с использованием реостатной характеристики n(M) ;

б) с использованием реверса вращающегося магнитного поля.

4.2.1. Торможение противовключением с использованием R_{2 ДОБ} .

Описание процесса торможения.

Рассмотрим первый вариант торможения противовключением с использованием реостатной характеристики n(M). Схема включения АД соответствует рисунку 4.1.

Асинхронный двигатель работает в точке 1 (см. рис 4.7.), что

соответствует, например, подъему груза лебедкой.

Рис. 4.7.

Пусть требуется опустить тот же груз с определенной скоростью, которой соответствует частота вращения ротора двигателя n_Т . Как видно из графика (рис. 4.7.) это можно сделать введением добавочного сопротивления R_{2 ДОБ} в цепь ротора двигателя. Вес груза будет создавать на валу двигателя активный момент нагрузки М_D , совпадающий по направлению с направлением вращения n_Т ротора асинхронной машины. Изменяя величину R_{2 ДОБ} , можно влиять на скорость опускания груза. Например, точке 2 соответствует определенная частота вращения n_Т ротора АД .

Перейдем к расчету R_{2 ДОБ} соответствующей реостатной характеристики n_Т(M) . По условию задачи нам известны величина тормозного момента М_Т = t∙М_Н и требуемая частота вращения

n_Т = (- h3∙n_Н) . Определяем величину коэффициента скольжения s_Т , соответствующую n_Т

s_Т = (n₀ – n_Т) / n₀ .

Так как n_Т < 0 , то s_Т > 1 .

Определяем коэффициент нагрузки λ_Т , соответствующий заданному моменту нагрузки М_Т = М_С (М_Т > 0)

λ_Т = M_MAX / M_Т

и критическое скольжение для реостатной характеристики n_Т(M)

s_{КР Т} = s_Т∙(λ_Т + ) ,

n_{КР Т} = n₀∙(1- s_{КР Т}) ,

R_{2 ДОБ} = (s_{КР Т}/s_КР - 1)∙R₂ .

Здесь s_КР - критическое скольжение на естественной характеристике n(M) при работе АД в двигательном режиме.

Расчет тормозной характеристики.

Для расчета реостатной характеристики n_Т(M) задаемся несколькими значениями s_Т (7-8 точек) в диапазоне от 0 до

s_{КР Т} . Для каждого значения s_Т вычисляем

n_Т = n₀∙(1 – s_Т)

и M_Т = 2∙M_MAX / (s_Т/s_{КР Т} + s_{КР Т}/s_Т) .

Полученные значения записываем в таблицу 4.5..

Таблица 4.5.

sТ	-		…	sН Т	…	sКР Т	…
nТ	об/мин	n0
MТ	Н∙м

На одном графике для сопоставления строим две характеристики n(M) :

- естественную характеристику АД в двигательном режиме

(табл. 2.2.);

- реостатную тормозную характеристику n_Т(M_Т) (табл. 4.5.).

На построенных характеристиках n(M) показать расчетные точки, соответствующие моментам М_Т и М_D .

Далее следует отметить преимущества и недостатки данного метода торможения и сделать выводы о целесообразности его применения.

7. Контрольные вопросы.

1. Устройство асинхронного двигателя с короткозамкнутым и фазным ротором.

2. Необходимые условия для создания вращающегося магнитного поля. Частота вращения магнитного поля в трехфазном асинхронном двигателе.

3. Принцип действия асинхронного двигателя.

4. Что такое скольжение и от чего оно зависит ?

5. Э.д.с. статора и ротора . Закон электромагнитной индукции .

6. Как зависит ток в обмотке ротора от скольжения ? Приведите формулу для I₂ .

7. Как изменяется частота тока ротора асинхронного двигателя с изменением нагрузки на валу ?

8. Схема замещения асинхронного двигателя . Чем обусловлены сопротивления, входящие в схему замещения асинхронного двигателя ?

9. Потери активной мощности в асинхронном двигателе . Коэффициент полезного действия .

10. Электромагнитный момент асинхронного двигателя. Закон Ампера.

11. Как зависит электромагнитный момент асинхронного

двигателя от скольжения ? Формула момента .

12. От чего зависит критическое скольжение двигателя ?

13. Что характеризуют пусковой, максимальный и номинальный

моменты двигателя ?

14. В чем состоят преимущества двигателя с фазным ротором по

сравнению с короткозамкнутым двигателем ?

15. Способы регулирования частоты вращения асинхронных двигателей с контактными кольцами . Укажите их преимущества и недостатки .

16. Чем определяется направление вращения асинхронного двигателя ? Как осуществить реверс АД ?

17. Основные способы электрического торможения АД . Укажите их преимущества и недостатки .

18. Как выглядит механическая и электромеханическая

характеристика двигателя ? Покажите на них пусковой ,

критический и номинальный моменты и соответствующие им токи.

19. Пуск асинхронного двигателя с фазным ротором . Как влияет на пусковой момент активное сопротивление пускового реостата ?

20. Рабочие характеристики асинхронного двигателя . Объясните их вид .

Литература.

1. Борисов Ю.М., Липатов Д.Н., Зорин Ю.Н. Электротехника. Учебник для вузов – М. : Энергоатомиздат, 1985.

2. Липатов Д.Н. Вопросы и задачи по электротехнике для программи-рованного обучения. Учебное пособие для студентов вузов. – М.:

Энергоатомиздат, 1984.

3. Соколов М.М., Липатов Д. Н. Электропривод и электроснабжение

промышленных предприятий.- М.: Энергия, 1965.

4. Электротехника и электроника. Учебник для вузов. / Под редакцией

В.Г.Герасимова. - М.: Энергоатомиздат, 1997.

5. Сборник задач по электротехнике и основам электроники.

/ Под редакцией В.Г. Герасимова. : Учебное пособие для вузов.- М.:

Высшая школа, 1987.

6. Справочник по электрическим машинам: В двух томах / Под

редакцией И.П. Копылова, Б.К. Клокова. - М.: Энергоатомиздат,

1988.

7. Токарев Б.Ф. Электрические машины: Учебное пособие для вузов.

- М.: Энергоатомиздат, 1990.

8. Копылов И.П. Электрические машины. Учебник для вузов.

- М.: Энергоатомиздат, 1986.

Образец титульного листа.

Московский государственный технический университет

имени Н. Э. Баумана

Кафедра электротехники и промышленной электроники

Домашнее задание № 3

по курсу « Электротехника и электроника » на тему:

РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК ТРЕХФАЗНЫХ

АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ С ФАЗНЫМ РОТОРОМ

Вариант № 10

Выполнил : студент Иванов Б.В.

группа РК – 9,61

Проверил : доцент Волченсков В.И.

Дата сдачи работы на проверку _____

Москва, 2007