Теристики асинхронного двига- асинхронного двигателя для

теля при переключении двух перехода на режим динамиче-

фаз статора. ского торможения.

сопротивления роторной цепи. Оно увеличивается пропорционально росту сопротивления. Максимальный момент при этом не изменяется. На рис. 15 характеристики динамического торможения даны для трех различных сопротивлений цепи ротора и одном и том же токе статора.

На рис. 18, а—е представлены различные схемы включения обмоток статора при питание их от источника постоянного тока. В схемах на рис. 18, д, е нагрузка всех фаз обмотки статора равномерна, однако схема переключе­ния статора сложна. Более простыми, часто применяемыми на практике являются схемы на рис. 18, а, б.

Питание обмоток статора асинхронных двигателей для осуществления динамического торможения может производиться от сети переменного тока через полупроводниковый выпрямитель В, как это показано на рис. 19,

Анализ работы асинхронного двигателя в режиме дина­мического торможения целесообразно произвести, считая, что статор питается не постоянным, а эквивалентным трехфазным переменным током I_ЭКВ. Эта замена предполагает равенство МДС, созданных постоянным током и эквивалентным

Рис. 18. Схемы включения обмоток статора асинхронного двигателя при динамическом торможении.

переменным током. Амплитуда МДС, создаваемой переменным током,

где v₁ — число последовательно соединенных витков фазы статора.

Магнитодвижущая сила, создаваемая постоянным током, пропорциональна постоянному току, числу витков фазы статора и зависит от схемы соединения. Например, при сое­динении статора в звезду и прохождении постоянного тока только по двум фазам (рис. 18) МДС постоянного тока, определяемая геометрической суммой МДС двух фаз, равна:

Исходя из равенства F_п = F, определяют значение эквивалентного переменного тока для рассматриваемого случая:

Определив эквивалентный ток, можно построить упрощенную векторную диаграмму токов для асинхронного двигателя при динамическом торможении (рис. 20). На диаграмме I^._m — ток намагничивания; I^._m0 — наибольшее значение намагничивающего тока; I^/₂ — вторичный ток, приведенный к статору; Iэкв — первичный эквивалентный ток;

Е₁, Е₂ — соответственно первичная и вторичная приведен­ная ЭДС.

Намагничивающий ток I^._m определяется геометрической суммой эквивалентного тока Iэкв и вторичного приведенного

Рис. 19. Схема включения асин- Рис. 20. Векторная диаграмма

хронного двигателя при динами- для асинхронного двигателя в

ческом торможении с питанием режиме динамического тормо-

статора через полупроводниковый жения.

выпрямитель.

к статору тока ротора; с изменением скорости, ротора. изменяется вторичный ток. Конец вектора тока Iэкв при уменьшении скорости ротора будет перемещаться по окруж­ности вправо и при неподвижном роторе вектор Iэкв совпадет с I^._m, так как вторичная ЭДС и соответственно вторичный ток окажутся равными нулю. поэтому при малых скоро­стях ротора и сравнительно большом эквивалентном токе двигатель в режиме динамического торможения оказывается с сильно насыщенной магнитной системой. Наоборот, при больших угловых скоростях и том же эквивалентном токе магнитная система будет ненасыщенной. Примерная зависимость I_m = f (s (w)) приведена на рис. 21.

В связи с явлением насыщения магнитной системы не остается постоянной и реактивность намагничивания Х_m (рис. 21).

Из диаграммы (см. рис. 20)

(2.9)

где Е^/₂₀ — приведенная вторичная ЭДС при синхронной угловой скорости w₀ двигателя и намагничивающем токе I_m (вторичная ЭДС может быть найдена по кривой намагничивания двигателя); Хm. = Е^/₂₀ / I_m — реактивность намагничивания;

Рис. 21. Зависимость I_m и X_m^/ от скольжения s или угловой скорости w.

s=w/w₀ — скольжение при динамическом тормо­жении.

Решая совместно (2.8) и (2.9), находим:

(2.10)

Электромагнитный момент, развиваемый двигателем,

(2.11)

Если предположить в первом приближении машину ненасыщенной, то в (2.11) Х_m = const и М будет функцией s, так как другие параметры принимаются постоянными, поэтому, дифференцируя М по s и приравнивая производную к нулю, находим:

(2.12)

при котором момент имеет максимум:

(2.13)

После несложных преобразований (2.11) принимает вид:

(2.14)

Уравнение (2.14) по своей структуре аналогично уравнению механической характеристики асинхронного двигателя в двигательном режиме.

Отметим, что критическое скольжение в двигательном режиме существенно больше критического скольжения в режиме динамического торможения при том же сопротивлении цепи ротора, т.е.

Рис. 22. Схема включения асинхронного двигателя

при торможении с самовозбуждением.

вследствие того что Хm>> Х₁.

Кроме того, в реальных условиях в связи с уменьшением Хm, и ростом Iэкв критическое скольжение s_к.т. не остается постоянным для различных Iэкв; следует учесть также, что кривая М = f (s) при динамическом торможении может быть построена графо-аналитическим методом с учетом насыщения, для чего должны быть заданы ток Iэкв и зависимость E₁ = f (I_m).

Иногда применяют торможение с самовозбуждением, подключая к статору конденсаторную батарею, например, по схеме, приведенной на рис. 22. В этом случае машина работает асинхронным генератором, получая намагничивающий ток от конденсаторов C1, C2, СЗ. Возбуждаясь со стороны статора, машина при определенной угловой скорости генерирует энергию, выделяемую в виде теплоты в роторной цепи. Подобные схемы торможения не нашли еще широкого применения вследствие высокой стоимости конденсаторов.

На практике применяют чаще всего торможение противовключением, особенно когда требуется осуществить перемену направления вращения (реверс), или динамическое торможение по схемам, изображенным на рис. 17 и 18, когда реверс не требуется.

Дата добавления: 2014-01-07