Электротехника и электроника. - Немцов М.В.
Скачать (прямая ссылка):
Безреостатное регулирование осуществляется изменением напряжения питания двигателя при максимальном сопротивлении реостата Rp, т.е. значениях величины С/-> 1 (9.14), токах /в = 1Я, и сопротивлении реостата Rn = 0. Уменьшение (увеличение) напряжения при постоянном тормозном моменте приводит к уменьшению (увеличению) частоты вращения (рис. 9.39, б). При этом ток якоря (9.15) не изменяется.
Двигатели с последовательным возбуждением широко применяются в качестве тяговых на электротранспорте. Эти двигатели развивают большой пусковой момент и «мягко» воспринимают значительные изменения нагрузки с меньшими, чем у двигателя с параллельным возбуждением, изменениями тока.
249
9.15. Двигатель со смешанным возбуждением
Двигатель со смешанным возбуждением реализует естественную механическую характеристику, промежуточную между «жесткой» и «мягкой» характеристиками двигателей с параллельным и последовательным возбуждениями.
В большинстве случаев обмотки последовательного и параллельного возбуждения включаются согласно (рис. 9.40). Представим поток главных полюсов в виде
ф = ф + ф
* ^в.пар ' ^в.посэ
(9.17)
где Фв.пар и Фв.пос — магнитные потоки, возбуждаемые действием МДС токов в параллельной и последовательной обмотках возбуждения.
Пренебрегая сопротивлением обмотки последовательного возбуждения и подставив выражение магнитного потока (9.17) в (9.11), получим уравнение естественной механической характеристики двигателя со смешанным возбуждением
U
С E (Фв.пар+Фв.пос ) СЕСи (Фв.пар+Фв.пос )
2 Л/вр.
(9.18)
При постоянном значении МДС обмотки параллельного возбуждения IBJxapivmp = const, т.е. магнитном потоке Фвпар = const, и отсутствии (наличии) МДС IB.nocivnoc обмотки последовательного возбуждения естественная механическая характеристика двига-
+ о
4пар^пар = const
M M
"1BD-HOM 74Bp
Рис. 9.40
Рис. 9.41
250
теля со смешанным возбуждением «жесткая» (относительно «мягкая») (рис. 9.41).
Двигатели со смешанным возбуждением выдерживают многократные перегрузки, могут создавать значительные пусковые моменты и ускорения и используются в приводах подъемных машин, строгальных станков, прокатных станков и др.
9.16. Реверсирование и торможение двигателей постоянного тока
Реверсирование — изменение направления вращения якоря двигателя. Для этого необходимо изменить направление действия вращающего момента, что достигается (9.6) изменением направления либо тока в цепи якоря, либо магнитного потока главных полюсов, т.е. тока в цепи возбуждения. Обычно реверсирование осуществляется переключением выводов цепи якоря. Это объясняется тем, что магнитное поле обмотки возбуждения обладает большим запасом энергии (3.23) и при размыкании ее цепи может возникнуть дуговой разряд между размыкающимися контактами.
В двигателях малой мощности две обмотки возбуждения, включенные раздельно, обеспечивают требуемое направление вращения якоря.
Торможение — преобразование механической энергии внешних источников, вращающих якорь, в другие виды энергии в целях изменения режима, остановки или реверса двигателя. Возможно механическое и электромагнитное торможение с использованием механических тормозов в конце торможения. Для фиксации якоря двигателя применятся механическое торможение.
Различают три способа электромагнитного торможения двигателей постоянного тока: с возвратом энергии в сеть, динамическое и противовключением. Они основаны на принципе обратимости машины постоянного тока, которая в зависимости от схем соединения ее цепей и подключения их к сети может работать в режимах двигателя, генератора и электромагнитного тормоза.
Рассмотрим эти способы торможения машины с параллельным возбуждением, универсальная характеристика которой (9.13) приведена на рис. 9.42, и отметим особенности торможения двигателей с последовательным и смешанным возбуждением.
Торможение с возвратом энергии в сеть осуществляется переводом работы машины с параллель- Рис. 9.42
и I
Режим I Режим
двигателя I электро-
магнитного
Режим I тормоза
генератора
О
M
251
ным возбуждением без отключения от сети из режима двигателя в режим генератора при частоте вращения п якоря больше его частоты вращения Hx «идеального холостого хода» (см. рис. 9.34). Такое условие может возникнуть, например, при движении электропоезда под уклон. Если частота вращения п > «х, то значение ЭДС Ея превысит напряжение сети U и ток в обмотке якоря 1Я = (Ея - U)/Яя изменит свое направление. Соответственно электромагнитный момент якоря (9.6) вместо вращающего становится тормозным, т.е. машина будет работать в режиме генератора, отдавая энергию в сеть. Торможение с возвратом энергии в сеть не приводит к остановке якоря, а лишь ограничивает его частоту вращения.
В двигателях с последовательным возбуждением такое торможение невозможно, так как частота вращения «х -» °°.
В двигателе со смешанным возбуждением изменение направления тока якоря приводит к изменению направления МДС последовательной обмотки возбуждения, что необходимо учитывать при его торможении с возвратом энергии в сеть.
