Этот тормозной режим используется для точной остановки мощных двигателей. На время торможения обмотка статора отключается от сети переменного напряжения и подключается и источнику с постоянным напряжением. При этом обмотка статора будет создавать постоянное неподвижное магнитное поле. При вращении ротора относительно этого магнитного поля изменяется направление ЭДС и тока ротора, что приведет к изменению направления электромагнитного момента, т.е. он станет тормозным. Под действием этого момента происходит торможение. Изменяя величину подведенного к обмотке статора напряжения, можно регулировать время торможения. Основным достоинством этого тормозного режима является точная остановка. Постоянное напряжение можно подводить к обмотке статора только на время торможения. После остановки двигатель нужно отключить от сети постоянного тока.
На рис. 2.26 показаны схемы включения асинхронного двигателя и механические характеристики при динамическом торможении.
Пусть двигатель работает с нагрузкой в точке А. При подаче на обмотку статора постоянного напряжения рабочая точка перейдет из точки А в точку В тормозной характеристики 2.
Рис. 2.26
Под действием тормозного электромагнитного момента будет происходить снижение частоты вращения до полной остановки (точка 0).
Основные недостатки динамического торможения: необходим источник постоянного тока и неэкономичность.
Этот тормозной режим возникает при реверсе двигателя, а также широко используется для быстрой остановки двигателя.
На рис. 2.27 представлены механические характеристики асинхронного двигателя при торможении противовключении для прямого (1) и обратного (2) порядка чередования фаз.
Пусть двигатель с нагрузкой на валу работал в точке А. Для торможения двигателя нужно изменить порядок чередования фаз, т.е. переключить две фазы. При этом рабочая точка перейдет в точку В (рис. 2.27). На участке ВС машина работает в режиме электромагнитного тормоза, развивая тормозной момент, под действием которого происходит быстрое снижение скорости до нуля. В точке С двигатель нужно отключить от сети, иначе произойдет реверс.
Рис. 2.27
Достоинством этого тормозного режима является быстрое торможение, т.к. тормозной момент действует на всем тормозном пути. Недостатки: большие токи и потери в обмотках при торможении, необходима аппаратура, контролирующая скорость вращения и отключающая двигатель от сети при его остановке. Если в приводе механизма двигатель часто работает в режиме реверса, приходится завышать его мощность из-за больших потерь мощности.
Коэффициент мощности определяется соотношением
, где: Р1, Q1, S1 – активная,
реактивная и полная мощность двигателя.
Р1 = Р2 + ∆P, где: Р2 – мощность на валу (полезная мощность; ∆P – мощность потерь.
∆P = ∆Pэл + ∆Pст + ∆Pмех, где: ∆Pэл – электрические потери (потери на нагрев обмоток); ∆Pст – потери в стали (потери на нагрев сердечника); ∆Pмех – механические потери.
Электрические потери ∆Pэл зависят от токов в обмотках и возрастают при увеличении нагрузки на валу. Потери в стали не зависят от нагрузки на валу, а зависят от подведенного к обмотке статора напряжения.
Механические потери относятся к постоянным потерям.
В номинальном режиме cosφн = 0,75÷0,95, cosφхх = 0,08÷0,15.
Снижение cosφхх объясняется тем, что активная мощность мала (P1хх = ∆Pэл + ∆Pст + ∆Pмех), а реактивная мощность Q1 остается такой же, как и в номинальном режиме.
На рис. 2.28 показана зависимость коэффициента мощности асинхронного двигателя от нагрузки на валу.
При большой недогрузке асинхронного двигателя он имеет низкий коэффициент мощности, что экономически невыгодно.
Рис. 2.28
Для повышения cosφ при малой нагрузке рекомендуется понижать подведенное к двигателю напряжение. При этом уменьшается реактивная мощность, а коэффициент мощности повышается.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.