ref12344 (721995), страница 3
Текст из файла (страница 3)
В настоящее время широко используются тормозные свойства двигателя, что во многих случаях позволило отказаться от механических тормозов. Механические тормоза необходимы как запасные или аварийные, если откажет электрическое торможение, а также для удержания механизма в неподвижном состоянии.
Асинхронный двигатель может работать в следующих тормозных режимах:
-
генераторном с отдачей энергии в сеть;
-
противовключения;
-
динамического торможения;
Во всех тормозных режимах двигатель развивает момент, действующий в сторону, противоположную направлению вращения ротора, поэтому он называется тормозным моментом. Под действием этого момента в одних случаях происходит быстрое торможение, в других – поддержание заданной скорости.
Генераторным тормозным режимом называется режим работы двигателя, когда под действием внешнего момента ротор двигателя вращается в том же направлении, что и магнитное поле, но с большей частотой вращения. Направление возникающей при этом ЭДС в обмотке ротора определяется по правилу правой руки. Поскольку обмотка ротора замкнута, в ней возникает ток того же направления. В результате взаимодействия тока ротора с вращающимся магнитным полем создаются сила и момент, направленные в сторону, противоположною вращению ротора, что легко определить с помощью правила левой руки.
Тормозной режим противовключения возникает в том случае, когда под действием внешнего момента, приложенного к валу двигателя, ротор вращается в противоположную сторону относительно вращающегося магнитного поля.
Для анализа тормозных режимов воспользуемся уравнением механической характеристики двигателя
М = 2Мmax /(sкр /s + s/sкр )
В двигательном режиме скольжение изменяется в пределах от s = 1 s = 0 механические характеристики располагаются в квадранте I. Если в уравнения подставить значения s больше единицы и меньше нуля, то механическая характеристика окажется соответственно в квадрантах IV и II. В квадранте II ротор вращается в сторону поля, но с большей частотой (n = n0), в квадранте – IV против поля. Таким образом, участок механической характеристики, расположенный в квадранте , соответствует генераторному тормозному режиму, в квадранте – тормозному режиму противовключением.
Энергетические показатели асинхронного двигателя
Важным в энергетическом отношении характеристиками двигателя являются зависимость КПД η и коэффициента мощности cos φ от нагрузки на его валу. КПД двигателя ревен отношению мощности, отдаваемой двигателем с вала, PB к мощности , потребляемой двигателем из сети, Р1:
η = РВ/Р1 = РВ/(РВ + ΔР)
где ΔР – потери мощности в двигателе.
ΔР = ΔРобм1 + ΔРобм2 + ΔРст1 + ΔРст2 + ΔРмех
Потери мощности в двигателе можно разделить на две части: часть
ΔРК = ΔРст1 + ΔРст2 + ΔРмех
почти не зависти от нагрузки и называется постоянными потерями, другая часть
ΔРv = ΔРобм1 + ΔРобм2
зависит от нагрузки и называется переменными потерями.
Коэффициент мощности двигателя равен отношению активной мощности, потребляемой двигателем из сите, к полной мощности:
________
cosφ = P1 /S1 = P1 /√P12 + Q12 (9)
Реактивная мощность Q складывается из мощности QГ, обусловленной главным магнитным потоком, и мощности Qр, обусловленной потоками рассеяния:
QГ = I02 x0, QР = I12 x1 + I12 x1
где x0 – индуктивное сопротивление, обусловленное главным магнитным потоком; x1, x2 – индуктивные сопротивления, обусловленные потоками рассеяния обмоток статора и ротора.
Поскольку главный магнитный поток намного больше потоков рассеяния и почти не зависит от нагрузки, реактивная мощность, потребляемая двигателем из сети, мало зависит от нагрузки и, как следует из выражения (9), cosφ существенно изменяется при изменении нагрузки на валу двигателя.
Из графика видно, что при малых нагрузках cosφ довольно низкий, что является в энергетическом отношении весьма невыгодным.












