Машины постоянного тока

А б

Рис.55 Рис.56

Торможение АД. Часто бывает необходимо быстро остановить двигатель или затормозить. АД допускают три вида торможения. Все механические характеристики в этом случае расположены во втором квадранте, так как момент торможения отрицательный.

Динамическое торможе ние осуществляется отключением цепи статора от переменного тока и включением двух фаз на постоянный ток. Стационарное поле образует отрицательный момент, и двигатель останавливается согласно характеристике 3, рис. 56.

Торможение противовключением осуществляется реверсом поля, то есть на полном ходу осуществляют перекрещивание фаз и двигатель резко затормаживает, характеристика 2, рис.56. Однако, если его не отключить при достижении им нулевой скорости, то он обязательно развернется в обратную. Кроме того, при реверсе поля ЭДС имеет обратный знак, и согласно уравнению (*) ток превысит даже пусковой в несколько раз. Поэтому при таком торможении ограничивают ток включением сопротивления в фазы статора.

Рекуперативное (генераторное) торможение возникает самопроизвольно, если ротор начинает вращаться со скоростью, которая превышает синхронную скорость вращения поля статора (характеристика 1, рис.56). Такое положение возникает при спуске груза на подъемном кране или на электровозе при спуске с горки. Режим экономичный, так как двигатель переходит в режим генератора и отдает энергию в сеть.

Регулирование частоты вращения вала. Одно из основных требований, предъявляемых к электрическому двигателю привода какого либо механизма, – это изменение частоты вращения вала. Изменять скорость вращения можно механически с помощью коробки передач. Однако, если такие возможности есть у электрического двигателя, то отпадает коробка передач, что значительным образом упрощает конструкцию агрегата.

Если исходить из того, что частота вращения вала определяется

(2)

То следует три способа.

Регулирование частоты вращения числом пар полюсов. Промышленность специально выпускает двигатели с двумя, тремя и четырьмя парами полюсов. Что дает возможность ступенчато получить фиксированные соответственно две, или три, или четыре скорости. Семейство механических характеристик на рис.57,а.

	р=1 р=2 р=3 р=4

ω ω ω

M М М

A б в г

Рис. 57

Существует понятие «диапазон регулирования» отношение максимальной скорости к возможной минимальной, записывается 5:1, 8:1 и т.д., так предыдущий тип регулирования дает диапазон: 2:1, 3:1, 4:1.

Регулирование скольжением. Это возможно для двигателей с фазным ротором. У него ротор состоит из секций соединенных в звезду, концы обмотки крепятся к трем контактным кольцам, которые через щетки могут соединяться с внешней цепью. Эти щетки либо закорочены, тогда это обычный короткозамкнутый двигатель, либо к ним что-нибудь присоединяется (рис. 57,б). Если присоединить сопротивления и величину их регулировать, то возникает семейство механических характеристик рис. 57,в. Характеристики получаются мягкие и для станков негодные,а для подъемно транспортных машин вполне хорошие, поэтому такое регулирование скорости вращения применяется на кранах. Диапазон регулирования 4:1.

Регулирование частоты входного напряжения. Если менять частоту входного напряжения специальным устройством, то будет изменяться ω₀ в формуле (2) и семейство механических характеристик представлено на рис. 57,г. Так, как с нарастанием частоты увеличивается реактивное сопротивление, то без специальных мер изменяющих величину входного напряжения диапазон регулирования 2:1. Если же регулирование будет комплексное, то есть частота и величина напряжения, то диапазон регулирования возрастает до 10:1.