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 = M_Т < 0.

С некоторыми допущениями примем, что механическая характеристика n(M) относительно точки n = n₀ имеет симметрию (см. рис. 4.2.). Откуда следует, что

s_{КР ТЕ} = - s_{КР Е} и М_{MAX Т.} = - М_MAX.

Здесь s_{КР 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 s_{КР ТЕ} и М_{MAX 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 М_Т частоту вращения n_Т.

Решение этой задачи разбиваем на два этапа.

На первом этапе определяем частоту вращения n_ТЕ при работе AД на естественной характеристике (R_{2 ДОБ} = 0) и при заданном тормозном моменте М_Т .

На втором этапе определяем величину добавочного сопроти-вления R_{2 ДОБ}, вводимого в цепь ротора и обеспечивающего прохождение реостатной характеристики n^/(M) через точку с координатами М_Т и n_Т:

M_Т = t∙M_Н, n_Т = h1∙n_Н.

Рассмотрим первый этап – работу AД в тормозном режиме на естественной характеристике n^/(M) (при R_{2 ДОБ} = 0):

M_Т = t∙M_Н,

M_{MAX Т} = - M_MAX,

s_{КР ТЕ} = - s_{КР Е}.

Определяем коэффициент нагрузки

λ_Т = M_{MAX Т} / M_Т

и частоту вращения n_ТЕ при работе AД на естественной характеристике. Скольжение s_ТЕ, соответствующее n_ТЕ, равно

,

n_ТЕ = n₀∙(1 – s_ТЕ),

т.к. s_ТЕ < 0, то n_ТЕ > n₀.

Переходим ко второму этапу – определению R_{2 ДОБ}, обеспечивающего прохождение реостатной тормозной характеристики через точку с координатами М_Т и n_Т.

При работе АД на естественной характеристике n(M) нашли, что при М_Т частота вращения ротора будет n_ТЕ. На реостатной характеристике при том же тормозном моменте М_Т необходимо обеспечить n_Т.

Величина добавочного сопротивления R_{2 ДОБ} вычисляется по формуле

R_{2 ДОБ} = ,

где R₂ - сопротивление обмотки ротора;

s_Т = (n₀ – n_Т) / n₀ - скольжение, соответствующее n_Т и М_Т на

реостатной характеристике;

s_ТЕ = (n₀ – n_ТЕ)/n₀ - скольжение, соответствующее n_ТЕ и М_Т 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 s_Т в диапазоне

от 0 до s_КР.Т, и для каждого s_Т вычисляем n_ТЕ и n_Т и М_Т

s_{КР Т} = s_{КР ТЕ}∙(R₂ + R_{2 ДОБ})/R₂,

n_{КР Т} = (1 – s_{КР Т}),

n_ТЕ = n₀(1 – s_ТЕ),

n_Т = n₀(1 – s_Т),

M_Т = 2∙M_MAX / (s/s_КР + s_КР/s).

Результаты расчета естественной и искусственной характеристик записываем в таблицы 4.1. и 4.2. соответственно.

Таблица 4.1.

Таблица 4.2.

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 М_Т и М_D.

Далее необходимо указать преимущества и недостатки рассмотренного метода торможения и сделать выводы о целесообразности его применения.