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 R_{2 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

M_Т = (- t∙M_Н) и n_Т = n_D.

Точки 2 и 4 (см. рис. 4.9.) соответствуют режиму торможения при движении рабочей точки по неустойчивому участку характеристики n(M) (при R_{2 ДОБ} = 0); точки 3 и 5 соответствуют торможению на устойчивом участке реостатной характеристики n(M) (при R_{2 ДОБ} ≠ 0).

Рис. 4.9.

Определим величину R_{2 ДОБ}, которая обеспечивает прохождение реостатной характеристики n(M) на участке устойчивой работы в режиме противовключения через точку с координатами M_Т и n_Т.

R_{2 ДОБ} = ∙R₂.

Здесь Δn_Е = | - n₀ – n_ТЕ |,

Δn_Т = | - n₀ – n_Т |,

n₀ – известно,

n_Т – задано, известно,

n_ТЕ – необходимо вычислить (точка 6, рис. 4.9.).

Точка 6 находится в 3 квадранте, это соответствует двигательному режиму при реверсе двигателя.

По заданию принято, что |М_Т| = |М_D| = t∙M_Н . Следовательно,

n_ТЕ = - n_D, которое уже вычисляли при анализе естественной характеристики n(M) в двигательном режиме (см. стр. 11).

В общем случае, если М_Т = М_D, то n_ТЕ можно вычислить.

Определяем n_ТЕ на естественной характеристике, соответствующей моменту M = M_Т:

λ_Т = M_MAX / M_Т,

s_ТЕ = s_КР / (λ_Т + ) - скольжение, соответствующее M_Т на естественной характеристике при реверсе магнитного поля,

n_ТЕ = n₀∙(1-s_ТЕ).

Вычисляем R_{2 ДОБ} по приведенной ранее формуле.

Расчет тормозной характеристики.

Для расчета реостатной характеристики n_Т(M_Т) задаемся рядом значений коэффициента скольжения s_Т в диапазоне

от 0 до 1.5∙s_{КР Т}, где s_{КР Т} = s_КР∙(R₂ + R_{2 ДОБ}) / R₂.

Результаты расчета записываем в таблицу 4.6. Соответствующий график показан на рис.4.9., функция, проходящая через точку 3.

Таблица 4.6.

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 n_Т(M_Т) (табл. 4.6.).

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

Далее необходимо указать преимущества и недостатки рассмотрен-ного метода торможения и сделать выводы о целесообразности его применения.