Гальмівні режими двигунів змінного струму

 

Способи гальмування асинхронних і синхронних двигунів різні. Гальмування асинхронних двигунів, як і двигунів постійного стру-му незалежного збудження, можна здійснювати гальмування з від-дачею енергії в мережу, динамічним гальмуванням і гальмуванням противмиканням.

Гальмування з віддачею енергії в мережу використо-вують при переході з вищої швидкості на нижчу, напри-лад, при зміні числа пар по-люсів (рис.5.17). Коли швид-кість , двигун працює в режимі генератора парале-льно з мережею, якій віддає електричну енергію, рівну за вираху-ванням втрат. При цьому він споживає реактивну потужність для збудження. Цей процес відбувається на ділянці механічної характе-ристики .

Динамічне гальмування зв’язано з живленням обмотки статора постійним струмом. Для переходу з режиму двигуна у гальмівний режим контактором К1 відключають обмотку статора від мережі, а контактором К2 подають постійну напругу такої величини, щоби постійний струм створював намагнічуючу силу, еквіваленту намаг-нічуючій силі змінною струму (рис.5.18,а).

Постійний струм в обмотці статора створює нерухоме магнітне поле, основна гармоніка якого зумовлює синусоїдний закон розпо-ділу індукції. В роторі, що обертається під дією сили інерції, інду-кується струм, який створює магнітне поле, нерухоме відносно ста-тора.

 

б

а

 

Рис.5.18. Схема включення (а) і механічні характеристики (б) асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором в режимі динамічного гальмування

 

Взаємодія цих магнітних полів спричиняє гальмівний мо-мент, який залежить від величини постійного струму і швидкості обертання ротора. При цьому максимальний момент пропорційний квадрату струму статора, а критичне ковзання є сталим. На рис.5.18,б наведено характеристики для двох значень струму .

Гальмування противмиканням досягається шляхом переклю-чення на ходу двох фаз обмотки статора, що призводить до зміни направлення обертання магнітного поля статора (перехід з точками в точку А на рис.5.19). Ротор при цьому обертається проти магнітного поля і гальмується. Коли швидкість знизиться до нуля, двигун відмикають від мережі. Якщо цього не зробити, то двигун почне розганятися у протилежну сторони – відбувається його реверс.

Гальмування противмиканням двигунів з короткозамкненим ро-тором супроводжується великим струмом, бо двигун споживає по-тужність з мережі і одночасно перетворює кінетичну енергію систе-ми у електричну. Гальмування відбувається дуже швидко і викорис-товується, в основному, у реверсивних електроприводах.

У випадку гальмування асинхронного двигуна з фазним ротором на час гальмування в коло ротора вводиться додатковий опір з метою обмеження струму. Обмежити гальмівний струм у двигуні з корот-ко-замкненим ротором можна вве-денням в коло статора додаткового опору, бо це еквівалентно зменшенню напруги живлення.

Гальмування синхронних двигунів при сталій частоті напруги живлення здійснюють шляхом динамічного гальмування, при якому обмотку статора контактором К1 відмикають від мережі і замикають контакто-ром К2 на резистори R (рис.5.20). Механічні характеристики при цьому подібні до механічних характеристик асинхронного двигуна в режимі динамічного гальмування (рис.5.18,б).Інтенсивність гальмування залежить від опору резисторів і струму збудження.

В реверсивних електроприводах з час-тотним керуванням використовують га-льмування з віддачею енергії у мережу, а у нереверсивних – динамічне гальмування.

 

 

Контрольні запитання і задачі

 

1. З якого рівняння можна визначити способи регулювання шви-дкості асинхронних двигунів з короткозамкненим і фазним рото-ром?

2. Визначити критичне ковзання асинхронного двигуна з корот-козамкненим ротором, якщо і .

3. Якщо напруга живлення асинхронного двигуна зменшиться на 10%, то як зміниться його момент?

4. Чи буде змінюватись критичне ковзання при зміні напруги живлення асинхронних двигунів?

5. Яким повинно бути відношення напруги до частоти у випадку частотного регулювання швидкості асинхронного двигуна, якщо момент навантаження ?

6. У чому відмінність автономного інвертора напруги від автоно-много інвертора струму в частотних перетворювачах?

7. Як здійснюється пуск синхронних двигунів?

8. Від чого залежить момент синхронного двигуна?

9. Як здійснюють регулювання коефіцієнта потужності синхрон-них двигунів?

10. Якими способами можна гальмувати асинхронний двигун з короткозамкненим ротором?

 

Розділ 6