Parallelle bekrachtigingsmotorremmodi

De motorremmodus in de elektrische aandrijving wordt samen met de motor gebruikt. Het gebruik van een elektromotor als elektrische rem wordt in de praktijk veel toegepast om de tijd van stoppen en omkeren te verkorten, de rotatiesnelheid te verlagen, te voorkomen dat de rijsnelheid te sterk toeneemt en in een aantal andere gevallen.

De werking van de elektromotor als elektrische rem is gebaseerd op het principe van omkeerbaarheid van elektrische machines, dat wil zeggen dat de elektromotor onder bepaalde omstandigheden overschakelt naar generatormodus.

In de praktijk worden drie modi gebruikt om te remmen:

1) generator (regeneratief) met energieteruggave aan het net,

2) elektrodynamisch,

3) oppositie.

Bij het construeren van mechanische kenmerken in een rechthoekig coördinatensysteem, is het belangrijk om de tekenen van het motorkoppel en de rotatiesnelheid in de motor- en remmodus te bepalen. Hiervoor wordt meestal de motormodus als de belangrijkste beschouwd, waarbij de rotatiesnelheid en het koppel van de motor in deze modus als positief worden beschouwd.In dit opzicht bevinden de kenmerken n = f (M) van de motormodus zich in het eerste kwadrant (figuur 1). De locatie van de mechanische kenmerken in de remmodi hangt af van de tekenen van het koppel en de rotatiesnelheid.

Rijst. 1... Aansluitschema's en mechanische kenmerken van een parallel bekrachtigde motor in motor- en remmodus.

Laten we deze modi en de overeenkomstige secties van de mechanische kenmerken van de parallelle excitatiemotor eens bekijken.

Oppositie.

De toestand van de elektrische aandrijving wordt bepaald door de gecombineerde werking van het motorkoppel Md en het statische belastingskoppel Mc. Bijvoorbeeld, de stationaire rotatiesnelheid n1 bij het heffen van een last met een lier, komt overeen met de werking van de motor in een natuurlijke karakteristiek (Fig.1 punt A) wanneer Md = Ms. Als er extra weerstand wordt geïntroduceerd in het ankercircuit van de motor, zal de rotatiesnelheid afnemen als gevolg van de overgang naar de weerstandskarakteristiek (punt B komt overeen met snelheid n2 en Md = Ms).

Een verdere geleidelijke toename van de extra weerstand in het ankercircuit van de motor (bijvoorbeeld tot een waarde die overeenkomt met de sectie n0Kenmerken C) zal eerst leiden tot het stoppen van het heffen van de last en vervolgens tot een verandering in de draairichting , dat wil zeggen, de last zal vallen (punt C). Zo'n regime wordt oppositie genoemd.

In de tegenovergestelde modus heeft het moment Md een positief teken. Het teken van het toerental veranderde en werd negatief. Daarom zijn de mechanische kenmerken van de oppositiemodus te vinden in het vierde kwadrant en is de modus zelf generatief.Dit volgt uit de geaccepteerde voorwaarde voor het bepalen van de tekenen van koppel en toerental.

In feite is het mechanische vermogen evenredig met het product n en M, in motormodus heeft het een positief teken en wordt het van de motor naar de werkende machine geleid. In de oppositiemodus zal hun product vanwege het negatieve teken van n en het positieve teken van M negatief zijn, daarom wordt mechanisch vermogen in de tegenovergestelde richting overgedragen - van de werkende machine naar de motor (generatormodus). In afb. 1 karakters n en M in motor- en remmodi worden weergegeven in cirkels, pijlen.

De secties van de mechanische karakteristiek die overeenkomen met de oppositionele modus zijn een natuurlijke uitbreiding van de kenmerken van de motorische modus van het eerste tot het vierde kwadrant.

Uit het beschouwde voorbeeld van het schakelen van de motor naar de tegenovergestelde modus, kan worden gezien dat b.v. enz. c) de motor, afhankelijk van de rotatiesnelheid, op hetzelfde moment als de laatste, bij het passeren van de nulwaarde, verandert het teken en handelt in overeenstemming met de netspanning: U = (-Д) +II amRvanwaar I ben II ben = (U +E) / R

Om de stroom te begrenzen wordt in het ankercircuit van de motor een aanzienlijke weerstand, meestal gelijk aan tweemaal de startweerstand, opgenomen. De eigenaardigheid van de oppositiemodus is dat het mechanische vermogen van de aszijde en de elektrische energie van het netwerk aan de motor worden geleverd, en dit alles wordt besteed aan het verwarmen van het anker: Pm+Re = EI + UI = Аз2(Ри + AZext)

De tegenovergestelde modus kan ook worden verkregen door de wikkelingen in de tegenovergestelde draairichting te schakelen, terwijl het anker in dezelfde richting blijft draaien vanwege de reserve aan kinetische energie (bijvoorbeeld wanneer de machine met een reactief statisch moment - de ventilator stopt).

In overeenstemming met de geaccepteerde voorwaarde voor het lezen van tekens n en M volgens de motormodus, moeten de positieve richtingen van de coördinatenassen veranderen wanneer de motor wordt omgeschakeld naar omgekeerde rotatie, dat wil zeggen dat de motormodus zich nu in het derde kwadrant bevindt, en de oppositie - in de tweede.

Dus als de motor in motormodus werkte op punt A, dan zal hij op het moment van schakelen, wanneer de snelheid nog niet is veranderd, met een nieuwe karakteristiek zijn, in het tweede kwadrant op punt D. Het stoppen zal plaatsvinden langs de karakteristiek DE (-n0), en als de motor niet wordt uitgeschakeld met snelheid t = 0, werkt hij aan deze karakteristiek op punt E, waarbij de machine (ventilator) in de tegenovergestelde richting draait met snelheid -n4.

Elektrodynamische remmodus

Elektrodynamisch remmen wordt verkregen door het motoranker los te koppelen van het netwerk en aan te sluiten op een aparte externe weerstand (Fig. 1, tweede kwadrant). Het is duidelijk dat deze modus weinig verschilt van de werking van een onafhankelijk aangeslagen gelijkstroomgenerator. Werk aan een natuurlijke eigenschap (direct n0) komt overeen met de kortsluitmodus, vanwege hoge stromen is remmen in dit geval alleen mogelijk bij lage snelheden.

In de elektrodynamische remmodus is het anker losgekoppeld van het U-netwerk, dus: U = 0; ω0 = U / c = 0

De vergelijking van mechanische eigenschappen heeft de vorm: ω = (-RM) / c2 of ω = (-Ri + Rext / 9.55se2) M

De mechanische kenmerken van elektrodynamisch remmen zijn via de bron, wat betekent dat naarmate de snelheid afneemt, het motorremkoppel afneemt.

De helling van de karakteristieken wordt op dezelfde manier bepaald als in de motormodus, door de waarde van de weerstand in het ankercircuit.Elektrodynamisch remmen is zuiniger dan het tegenovergestelde, omdat de energie die de motor uit het netwerk verbruikt alleen wordt besteed aan excitatie.

De grootte van de ankerstroom en dus het remkoppel hangt af van de rotatiesnelheid en de weerstand van het ankercircuit: I = -E/ R = -sω /R

Generatormodus met energieteruggave aan het net

Deze modus is alleen mogelijk wanneer de werkingsrichting van het statische koppel samenvalt met het motorkoppel. Onder invloed van twee momenten - het koppel van de motor en het koppel van de werkende machine - de rotatiesnelheid van de aandrijving en e. enz. c) de motor gaat toenemen, waardoor de motorstroom en het koppel afnemen: I = (U — E)/R= (U — сω)/R

Een verdere verhoging van het toerental leidt eerst tot de ideale ruststand als U = E, I = 0 en n = n0, en dan als e, enz. c. de motor zal meer worden dan de aangelegde spanning, de motor zal in generatormodus gaan, dat wil zeggen, hij zal energie aan het netwerk gaan geven.

De mechanische kenmerken in deze modus zijn een natuurlijke uitbreiding van de kenmerken van de motormodus en zijn te vinden in het tweede kwadrant. De richting van de rotatiesnelheid is niet veranderd en blijft positief zoals voorheen en het moment heeft een negatief teken. In de vergelijking van de mechanische kenmerken van de modus van de generator met energieteruggave naar het netwerk, zal het teken van het moment veranderen, daarom zal het de vorm hebben: ω = ωo + (R / c2) M. of ω = ωo + (R /9.55 ° Cd3) M.

In de praktijk wordt de regeneratieve remmodus alleen gebruikt bij hoge snelheden in aandrijvingen met potentiële statische momenten, bijvoorbeeld bij het laten zakken van een last met hoge snelheid.