Торможение противовключением с использованием реверса
Магнитного поля.
Описание процесса торможения.
Второй вариант торможения противовключением заключается в изменении во время работы двигателя направления вращения его магнитного поля на обратное путем изменения порядка чередования фаз с помощью переключателя Q (см. рис. 4.8.).
Рис. 4.8.
В первом случае асинхронный двигатель работал на естественной характеристике в первом квадранте в точке 1 (рис. 4.9.).
После изменения порядка чередования фаз и изменения направления вращения магнитного поля двигатель переходит в точку 2, находящуюся на характеристике n(M), являющейся симметричной относительно начала координат по отношению к первоначальной характеристике. При этом момент становится отрицательным и тормозит ротор двигателя. Частота вращения ротора уменьшается, рабочая точка перемещается в направлении точки 4, при которой n = 0. Если в это время двигатель не отключить от сети, то ротор начнет разгоняться в противоположную сторону в соответствии с направлением вращения магнитного поля в машине. С помощью добавочного сопротивления R2 ДОБ мы имеем возможность регулировать тормозной момент при работе машины на рабочем участке характеристики n(M). Этому соответствует на графике точка 3 (см. рис. 4.9.).
Рассмотрим, как рассчитать реостатную характеристику, соответствующую торможению противовключением с реверсом магнитного поля, проходящую через рабочую точку с параметрами
MТ = (- t∙MН) и nТ = nD .
Точки 2 и 4 (см. рис. 4.9.) соответствуют режиму торможения при движении рабочей точки по неустойчивому участку характеристики n(M) (при R2 ДОБ = 0) ; точки 3 и 5 соответствуют торможению на устойчивом участке реостатной характеристики n(M) (при R2 ДОБ ≠ 0).
Рис. 4.9.
Определим величину R2 ДОБ , которая обеспечивает прохождение реостатной характеристики n(M) на участке устойчивой работы в режиме противовключения через точку с координатами MТ и nТ .
R2 ДОБ = ∙R2 .
Здесь ΔnЕ = | - n0 – nТЕ | ,
ΔnТ = | - n0 – nТ | ,
n0 – известно ,
nТ – задано, известно ,
nТЕ – необходимо вычислить (точка 6, рис. 4.9.).
Точка 6 находится в 3 квадранте, это соответствует двигательному режиму при реверсе двигателя.
По заданию принято, что |МТ| = |МD| = t∙MН . Следовательно,
nТЕ = - nD , которое уже вычисляли при анализе естественной характеристики n(M) в двигательном режиме (см. стр. 11).
В общем случае, если МТ = МD , то nТЕ можно вычислить.
Определяем nТЕ на естественной характеристике, соответствующей моменту M = MТ :
λТ = MMAX / MТ ,
sТЕ = sКР / (λТ + ) - скольжение, соответствующее MТ на естественной характеристике при реверсе магнитного поля,
nТЕ = n0∙(1-sТЕ) .
Вычисляем R2 ДОБ по приведенной ранее формуле.
Расчет тормозной характеристики.
Для расчета реостатной характеристики nТ(MТ) задаемся рядом значений коэффициента скольжения sТ в диапазоне
от 0 до 1.5∙sКР Т , где sКР Т = sКР∙(R2 + R2 ДОБ) / R2 .
Результаты расчета записываем в таблицу 4.6. Соответствующий график показан на рис.4.9., функция, проходящая через точку 3.
Таблица 4.6.
sТ | - | … | sН Т | … | sКР Т | … | 1.5∙sКР Т | |
nТ | об/мин | - n0 | ||||||
MТ | Н∙м |
На одном графике строим три характеристики n(M) :
- естественную характеристику АД в двигательном режиме (табл. 2.2.);
- естественную характеристику АД в двигательном режиме при реверсе магнитного поля ;
- реостатную тормозную характеристику nТ(MТ) (табл. 4.6.).
На построенных характеристиках n(M) показать расчетные точки, соответствующие моментам МТ и МD .
Далее необходимо указать преимущества и недостатки рассмотрен-ного метода торможения и сделать выводы о целесообразности его применения .