ЕЛЕКТРОТЕХНІКА У БУДІВНИЦТВІ

Механічні характеристики асинхронного двигуна в гальмових режимах

У розділі 11.6 були розглянуті механічні характеристики асинхронної машини, яка працює в режимі двигуна. Однак АД працює й у гальмових режи­мах: режимі гальмування з віддачею енергії до мережі, режимі гальмування противключенням і режимі динамічного гальмування.

Механічні характеристики асинхронного двигуна в координатах М і а представлені на рис. 11.15. У квадранті I розташовані ділянки характеристик режиму двигуна для трьох різних опорів роторного кола. У міру наближення швидкості двигуна до швидкості ідеального холостого ходу, або синхронної швидкості, момент двигуна наближається до нуля.

При подальшому збільшенні кутової швидкості під впливом зовнішнього моменту, коли а = а0, двигун переходить у режим генератора і працює паралель­но з мережею, якій він віддає електричну енергію, споживаючи при цьому реакти-

вну потужність для збудження. Г альмуванню з віддачею енергії до мережі відпо­відають ділянки характеристик, розташовані у верхній частині квадранта II. У цьому режимі значення максимального моменту перевищує максимальний мо­мент режиму двигуна. Цей режим застосовують для двигунів з перемиканням по­люсів, а також для приводів вантажопідйомних машин і в деяких інших випадках.

Гальмування противключенням застосовують на практиці частіше. Цей режим отримують, так само як і для двигуна постійного струму, при рушійному моменті навантаження Моп > Мп. Щоб обмежити струм і одержати відповідний момент необхідно при використанні двигуна з фазним ротором у його роторне коло включити додатковий резистор. Сталому режиму при гальмуванні против­ключенням відповідає на рис. 11.15 точка (астал, Моп) на характеристиці R2.

Механічна характеристика Rl у режимі гальмування противключенням і Моп = const не забезпечують усталеної роботи. Гальмування противключенням може бути отримане також шляхом перемикання на ходу двох фаз обмотки ста­тора, що веде до зміни напрямку обертання магнітного поля (перехід із точки А до точки В на рис. 11.16). Ротор при цьому обертається проти напрямку руху поля і поступово сповільнюється. Коли кутова швидкість спаде до нуля (точка С на рис. 11.16), двигун потрібно відключити від мережі, інакше він може знову перейти в режим двигуна, причому його ротор буде обертатися в напрямку, зворотному попередньому (точка D).

Динамічне гальмування асинхронного двигуна здійснюється звичайно включенням обмотки статора на мережу постійного струму; обмотка ротора при цьому замикається на зовнішні резистори. Для переходу з режиму двигуна

в режим динамічного гальмування контактор К1 (рис. 11.17) відключає статор від мережі змінного струму, а контактор К2 приєднує обмотку статора до ме­режі постійного струму. Для обмеження струму й одержання різних гальмових характеристик у колі ротора передбачені зовнішні резистори.

Проходячи по обмотці статора, постійний струм утворює нерухоме поле, основна хвиля якого дає синусої­дальний розподіл індукції. В оберто­вому роторі виникає змінний струм, який створює своє поле, що також не­рухоме відносно статора. У результаті взаємодії сумарного магнітного потоку із струмом ротора виникає гальмовий момент, який залежить від магнітору­шійної сили статора, опору ротора і кутової швидкості двигуна. Механічні характеристики для цього режиму при­ведені в нижній частині квадранта II (рис. 11.15). Вони проходять через по - Рис.11.17 - Схема включення АД для чаток координат, оскільки при кутовій

переходу на режим динамічного швидкості, яка дорівнює нулю, галь-

гальмування мовий момент також дорівнює нулю.

Максимальний момент пропорційний

квадрату прикладеної до статора напруги і зростає із зростанням напруги. Кри­тичне ковзання залежить від опору роторного кола. Воно збільшується пропор­ційно зростанню опору. Максимальний момент при цьому не змінюється. На рис. 11.15 характеристики динамічного гальмування надані для трьох різних опорів кола ротора і тому самому струмі статора.

На практиці найчастіше застосовують гальмування противключенням, особливо коли потрібно здійснити зміну напрямку обертання (реверс) або ди­намічне гальмування, коли реверс не потрібний.