Лекция 12. тема занятий: 3. Тормозные режимы асинхронных двигателей

тема занятий: 3. Тормозные режимы асинхронных двигателей

Вопросы:

12.1. Рекуперативное торможение асинхронных двигателей

12.2. Динамическое торможение асинхронных двигателей

12.3. Торможение противовключением асинхронных двигателей

Рекуперативное торможение

В этом режиме активная энергия отдается в сеть.

Этот режим создается, если не отключая обмотку статора от сети, вращать ротор от постороннего источника механической энергии в направлении вращения магнитного поля статора со скоростью ω, превышающей синхронную скорость или скорость поля статора ω₁. В этом режиме скольжение становится отрицательным , и в следствии этого момент AD меняет направление.

Рекуперативный режим электрического торможения используется для

к.з AD с переключением числа пар полюсов обмотки статора, при

переключении с большей скорости на меньшую. Магнитное поле статора меняется практически мгновенно, а ротор еще по инерции вращается

с большей скоростью. Такие AD используются в эл. приводах палубных

механизмов.

Рекуперативное торможение возможно в электроприводе грузоподъемного механизма при опускании тяжелого груза. При включении электропривода на спуск тяжелого груза ротор AD постепенно увеличивает угловую скорость, вследствие чего скольжение постепенно уменьшается. Направление и значение момента эл. двигателя

определяется скольжением, т.к. скольжение определяет ЭДС Е_2S, от которой зависит фаза и значение тока ротора.

При достижении ротором синхронной скорости s=0 и cоответственно равны нулю ЭДС, ток и вращающий момент AD. В этом случае , а . Под действием момента сопротивления М_ст от силы тяжести груза продолжается дальнейшее ускорение ротора и его скорость становится

больше угловой скорости поля статора. При скорости ротор опережает вращающееся магнитное поле и проводники его обмотки пересекаются магнитным полем в противоположном направлении, следовательно, изменяется и скольжение. Т.к. скольжение стало отрицательным по знаку, меняется фаза ЭДС и активной составляющей тока ротора, это приводит к изменению направления момента AD, который для привода вращающегося в сторону опускания является тормозным. При дальнейшем увеличении угловой скорости под действием момента

сопротивления скольжение по абсолютному значению возрастает ЭДС

и ток ротора увеличиваются. При ускорении ротора увеличивается его индуктивное сопротивление и соответственно соsφ₂ уменьшается. Соsφ₂ при скорости, немного превышающей синхронную уменьшается незначительно,

поэтому из-за увеличения тока ротора тормозной момент эл. двигателя увеличивается и когда станет равным движущему моменту сопротивления, разгон прекратится и электропривод будет вращаться с установившейся скоростью.

Рис.12.1. Рекуперативное торможение АД.

Из за увеличения магнитного потока тормозной момент

имеет увеличенное значение, поэтому в режиме

рекуперации критическое значение момента будет больше, чем в двигательном режиме .

При работе AD в режиме рекуперации происходит отдача эл.энергии в сеть. Это объясняется тем что, в двигательном режиме магнитные поля статора и ротора действуют встречно и результирующее магнитное поле наводит в статоре ЭДС, которая меньше, чем напряжение сети . Когда AD переходит в генераторный режим то вследствие изменения фазы тока в роторе магнитное поле его действует согласно с магнитным полем статора и результирующий магнитный поток увеличивается. Соответственно возрастает ЭДС статора и ввиду того, что значение ее оказывается больше напряжения сети, происходит отдача активной энергии в сеть.