Управление режимами работы электрических двигателей в разомкнутых системах электропривода. Модели двигателей в установившихся режимах, страница 15

·  Если даже допустить, что с учетом остаточного намагничивания при нулевом токе якоря действует остаточный поток возбуждения Ф_ост и возможен переход рабочей точки во второй квадрант, одновременно с изменением знака тока изменит знак и магнитный поток, вследствие чего  направление действия электромагнитного момента не изменится и тормозного режима не будет;

·  С уменьшением тока (момента) скорость вращения вала существенно возрастет и может достичь недопустимого уровня еще в двигательном режиме работы.

Режим рекуперации возможен, если при наличии активной нагрузки на валу, создаваемой массами m₁ и m₂ (рис.4.8,а) при m₂>m₁, если в некоторый момент, соответствующий рабочей точке а (рис.4.8,б), двигатель перевести на независимое возбуждение (рис.4.8,в).

4.3.2Торможение противовключением.

Режим торможения противовключением создается, как и для двигателя с независимым возбуждением, следующими способами:

·  Изменением полярности напряжения питания с одновременным включением в якорную цепь токоограничивающего сопротивления (рис.4.9,а);

·  При активной нагрузке на валу введением в якорную цепь добавочного сопротивления (рис.4.9,б).

Режиму рекуперации соответствуют траектории а-б₁-в (при пренебрежении индуктивностью якорной цепи или а-б₂-в (при учете индуктивности).

4.3.3Динамическое торможение.

Режим динамического торможения может быть использован в двух вариантах: с независимым возбуждением и с самовозбуждением.

При работе в режиме торможения с независимым возбуждением механические и электромеханические характеристики аналогичны характеристикам двигателя постоянного тока с независимым возбуждением, работающим в режиме динамического торможения с независимым возбуждением (см.п.4.2.3).

Для осуществления режима динамического торможения с самовозбуждением якорная цепь замыкается на внешнее сопротивление r_д.т. (рис.4.10,а). При определенных условиях двигатель самовозбуждается и создает тормозной момент.

Одним из условий самовозбуждения является наличие потока возбуждения. Между моментом времени, при котором происходит отключение двигателя от источника питания, и моментом сборки схемы рис.4.10,а, поток возбуждения снижается, стремясь к Ф_ост,¥ (4.10,б). Сборка схемы на рис.4.10,а может произойти в любой момент времени t_i,i=1,2,3. При этом самовозбуждение двигателя возможно, если после сборки схемы ток в обмотке возбуждения будет протекать в том направлении, в котором он протекал в предшествовавшем режиме. В этом случае ЭДС, наводимая остаточным намагничиванием, вызывает ток возбуждения, увеличивающий поток возбуждения.

Второе условие самовозбуждения связано с тем, что самовозбуждение может возникнуть только в том случае, если ЭДС двигателя Е=СФw, определяемая магнитным потоком и скоростью вращения, будет больше падения напряжения в якорной цепи. Графически это условие выражается наличием точки пересечения характеристики Е=СФw и DU=R_aI, где R_a – полное сопротивление якорной цепи (рис.4.10,в). С учетом остаточного намагничивания Ф_ост,¥ при w¹0 имеется остаточная ЭДС Е_ост. Следовательно, второе условие самовозбуждения обычно выполняется.

Если началу торможения соответствуют начальная скорость вращения w_нач, то в результате самовозбуждения двигатель начинает вырабатывать ЭДС Е₁ и в якорной цепи возникает ток I₁. Этот ток создает поток

возбуждения, а взаимодействие тока с магнитным потоком создает тормозной момент. По мере снижения скорости вращения (характеристики при w₁, w₂ и w₃) снижается ток якоря и создаваемый им магнитный поток. При этом электромагнитный момент, пропорциональный произведению тока и магнитного потока, снижается более интенсивно. При больших токах, когда Ф=const, зависимость ЭДС от тока и момента приближается к линейной. Следовательно, зависимость w(М) при этом условии также близка к линейной. При малых токах на низких скоростях поток возбуждения пропорционален току, а момент двигателя пропорционален квадрату тока якоря. Из изложенного следует, что электромеханическая характеристика двигателя в режиме динамического тормежения с самовозбуждением может быть представлена в виде рис.4.11.