Конспект лекций по курсу “Электрический привод”, страница 31

Полная механическая характеристика асинхронного двигателя в координатам M-s изображена на рис.5.4.1.

Рис.5.4.1 Полная механическая характеристика асинхронного двигателя

Асинхронный двигатель может работать:

-  в режиме двигателя;

-  в режиме рекуперативного торможения;

-  в режиме динамического торможения;

-  в режиме торможения противовключением.

Специфическим тормозным режимом является конденсаторное торможение.

При рекуперативном генераторном торможении скорость вращения ротора превышает скорость вращения электромагнитного поля, чему соответствует отрицательное скольжение

.

Чтобы скорость ротора превысила синхронную скорость к валу двигателя должен быть приложен внешний момент со знаком, совпадающим с направлением вращения. Это возможно, например, в приводе подъемной лебедки в режиме спуска груза. Генераторное торможение характерно также для многих частотно-регулируемых электроприводов – оно возникает при уменьшении частоты напряжения питания двигателя.

В режиме рекуперативного торможения на вал двигателя поступает механическая мощность из внешних источников. Часть этой мощности теряется в двигателе (преобразуется в тепло), остальная активная мощность отдается в питающую электросеть. При этом асинхронная машина потребляет из питающей электросети реактивную мощность так же, как и в режиме двигателя.

Динамическое торможение асинхронного двигателя осуществляется, например, по схеме рис.5.4.2.

Рис.5.4.2 Схема динамического торможения асинхронного двигателя

При динамическом торможении вращающийся двигатель отключается от сети переменного напряжения и подключается к сети постоянного напряжения. При этом в двигателе создается неподвижное магнитное поле. При вращении ротора в неподвижном магнитном поле в обмотке ротора наводятся ЭДС, протекают токи. При этом энергия вращающихся масс двигателя и нагрузки преобразуется в тепло в активных сопротивлениях двигателя, в основном в сопротивлениях ротора.

В режиме динамического торможения возбуждение двигателя может осуществляться не только от постороннего источника напряжения или тока, но и от конденсаторов при подключении их к двигателю, как изображено на рис.5.4.3.

Рис.5.4.3 Схема конденсаторного торможения асинхронного двигателя

В режиме конденсаторного торможения энергия вращающихся масс двигателя и нагрузки преобразуется в энергию тепловых потерь в активных сопротивлениях двигателя. При этом конденсаторы используются в качестве источников реактивной мощности, необходимой для поддержания магнитного потока двигателя. Этот способ торможения требует установки конденсаторных батарей значительной емкости и используется в приводах сравнительно небольшой мощности – до 5 кВт.

Торможение противовключением осуществляется, когда при работе при работе машины в двигательном режиме необходимо его экстренно остановить. Экстренная остановка осуществляется путем изменения коммутационными аппаратами порядка следования фаз напряжений питания, как изображено на рис.5.4.4.

Рис.5.4.4 Схема торможения асинхронного двигателя противовключением

Другой случай торможения противовключением возникает, когда ротор приводится во вращение спускаемым грузом, а двигатель включается в направление подъема, чтобы ограничить скорость спуска груза.

В обоих указанных случаях направления вращения магнитного поля машины и ротора противоположны. Скольжение двигателя в режиме противовключения всегда больше 1

.