מצבי בלימת מנוע עירור מקבילים

מצב בלימת המנוע בהנעה החשמלית משמש יחד עם המנוע. השימוש במנוע חשמלי כבלם חשמלי נמצא בשימוש נרחב בפועל כדי לקצר את זמן העצירה והנסיעה לאחור, להפחית את מהירות הסיבוב, למנוע עלייה מוגזמת של מהירות הנסיעה ובמספר מקרים נוספים.

פעולת המנוע החשמלי כבלם חשמלי מבוססת על עקרון הפיכות של מכונות חשמליות, כלומר, המנוע החשמלי עובר בתנאים מסוימים למצב גנרטור.

בפועל, שלושה מצבים משמשים לבלימה:

1) גנרטור (רגנרטיבי) עם החזרת אנרגיה לרשת,

2) אלקטרודינמית,

3) התנגדות.

בעת בניית מאפיינים מכניים במערכת קואורדינטות מלבנית, חשוב לקבוע את הסימנים של מומנט המנוע ומהירות הסיבוב במצבי המנוע והבלימה. לשם כך, מצב המנוע נלקח בדרך כלל כעיקרי, תוך התחשבות במהירות הסיבוב והמומנט של המנוע במצב זה כחיוביים.בהקשר זה, המאפיינים n = f (M) של מצב המנוע ממוקמים ברביע הראשון (איור 1). מיקום המאפיינים המכניים במצבי הבלימה תלוי בסימני המומנט ובמהירות הסיבוב.

אורז. 1... דיאגרמות חיבור ומאפיינים מכניים של מנוע מעורר במקביל במצבי מנוע ובלם.

הבה נבחן את המצבים הללו ואת הסעיפים המתאימים של המאפיינים המכניים של מנוע העירור המקביל.

הִתנַגְדוּת.

מצב הכונן החשמלי נקבע על ידי הפעולה המשולבת של מומנט המנוע Md ומומנט העומס הסטטי Mc. לדוגמה, מהירות הסיבוב במצב יציב n1 בעת הרמת מטען עם כננת, היא מתאימה לפעולת המנוע במאפיין טבעי (איור 1 נקודה A) כאשר Md = Ms. אם התנגדות נוספת מוכנסת למעגל האבזור של המנוע, אזי מהירות הסיבוב תקטן עקב המעבר למאפיין הריאוסטט (נקודה B המתאימה למהירות n2 ו- Md = Ms).

עלייה הדרגתית נוספת בהתנגדות הנוספת במעגל האבזור של המנוע (לדוגמה, לערך המתאים לסעיף n0מאפיינים C) תוביל תחילה להפסקת הרמת העומס, ולאחר מכן לשינוי בכיוון הסיבוב. , כלומר, העומס ייפול (נקודה C). משטר כזה נקרא אופוזיציה.

במצב ההפוך, לרגע Md יש סימן חיובי. סימן מהירות הסיבוב השתנה והפך לשלילי. לכן, המאפיינים המכניים של מצב האופוזיציה נמצאים ברביע הרביעי, והמצב עצמו הוא מחולל.הדבר נובע מהתנאי המקובל לקביעת סימני המומנט ומהירות הסיבוב.

למעשה, ההספק המכני הוא פרופורציונלי למוצר n ו-M, במצב מנוע יש לו סימן חיובי והוא מופנה מהמנוע למכונה הפועלת. במצב אופוזיציה, בשל הסימן השלילי של n והסימן החיובי של M, התוצר שלהם יהיה שלילי, לכן, כוח מכני מועבר בכיוון ההפוך - מהמכונה הפועלת למנוע (מצב גנרטור). באיור. 1 תווים n ו-M במצבי מנוע ובלם מוצגים במעגלים, חיצים.

הקטעים של המאפיין המכני המתאימים למצב האופוזיציוני הם הרחבה טבעית של המאפיינים של המצב המנוע מהרבע הראשון לרביעי.

מהדוגמה השקולה של החלפת המנוע למצב הפוך, ניתן לראות כי ה. וכו ' ג. המנוע, בהתאם למהירות הסיבוב, במקביל לזה האחרון, בחציית ערך האפס, משנה את הסימן ופועל בהתאם למתח הרשת: U = (-Д) +II amR. am II am = (U +E) / R

על מנת להגביל את הזרם, כלולה במעגל האבזור של המנוע התנגדות משמעותית, השווה לרוב פי שניים מהתנגדות ההתנעה. המוזרות של מצב האופוזיציה היא שהכוח המכני מצד הציר והאנרגיה החשמלית מהרשת מסופקים למנוע, וכל זה מושקע בחימום האבזור: Pm+Re = EI + UI = Аз2(Ри + AZext)

ניתן לקבל את המצב ההפוך גם על ידי החלפת הפיתולים לכיוון הסיבוב ההפוך, בעוד שהאבזור ממשיך להסתובב באותו כיוון עקב מאגר האנרגיה הקינטית (לדוגמה, כאשר המכונה עם מומנט סטטי תגובתי - המאוורר עוצרים).

בהתאם לתנאי המקובל לקריאת סימנים n ו-M לפי מצב המנוע, כאשר מעבירים את המנוע לסיבוב הפוך, הכיוונים החיוביים של צירי הקואורדינטות צריכים להשתנות, כלומר, מצב המנוע יהיה כעת ברביע השלישי, והאופוזיציה - בשני.

לפיכך, אם המנוע פעל במצב מנוע בנקודה A, אז ברגע המעבר, כאשר המהירות טרם השתנתה, הוא יהיה עם מאפיין חדש, ברביע השני בנקודה D. העצירה תתרחש במורד מאפיין DE (-n0), ואם המנוע לא כבה במהירות t = 0, הוא יעבוד על מאפיין זה בנקודה E, וסובב את המכונה (מאוורר) בכיוון ההפוך במהירות -n4.

מצב בלימה אלקטרודינמית

בלימה אלקטרודינמית מתקבלת על ידי ניתוק אבזור המנוע מהרשת וחיבורו להתנגדות חיצונית נפרדת (איור 1, רביע שני). ברור שמצב זה שונה מעט מהפעולה של מחולל DC נרגש באופן עצמאי. עבודה על מאפיין טבעי (n0 ישיר) תואמת את מצב הקצר, בגלל זרמים גבוהים, בלימה במקרה זה אפשרית רק במהירויות נמוכות.

במצב בלימה אלקטרודינמית, האבזור מנותק מרשת U, לכן: U = 0; ω0 = U / c = 0

למשוואת המאפיינים המכניים יש את הצורה: ω = (-RM) / c2 או ω = (-Ri + Rext / 9.55se2) M

המאפיינים המכניים של בלימה אלקטרודינמית הם דרך המקור, מה שאומר שככל שהמהירות יורדת, מומנט בלימת המנוע יורד.

שיפוע המאפיינים נקבע באותו אופן כמו במצב המנוע, לפי ערך ההתנגדות במעגל האבזור.בלימה אלקטרודינמית חסכונית יותר מההיפך, מכיוון שהאנרגיה הנצרכת על ידי המנוע מהרשת מושקעת רק על עירור.

גודל זרם האבזור ולכן מומנט הבלימה תלוי במהירות הסיבוב ובהתנגדות של מעגל האבזור: I = -E/ R = -sω /R

מצב גנרטור עם החזרת אנרגיה לרשת

מצב זה אפשרי רק כאשר כיוון הפעולה של המומנט הסטטי עולה בקנה אחד עם מומנט המנוע. בהשפעת שני רגעים - המומנט של המנוע והמומנט של המכונה העובדת - מהירות הסיבוב של הכונן ו-e. וכו ' ג המנוע יתחיל לעלות, כתוצאה מכך זרם המנוע והמומנט יפחתו: I = (U — E)/R= (U — сω)/R

עלייה נוספת במהירות מובילה תחילה למצב סרק אידיאלי כאשר U = E, I = 0 ו-n = n0, ולאחר מכן כאשר e וכו'. ג.המנוע יהפוך ליותר מהמתח המופעל, המנוע יעבור למצב גנרטור, כלומר יתחיל לתת אנרגיה לרשת.

המאפיינים המכניים במצב זה הם הרחבה טבעית של מאפייני מצב המנוע ונמצאים ברביע השני. כיוון מהירות הסיבוב לא השתנה והיא נשארת חיובית כמו קודם ולרגע יש סימן שלילי. במשוואת המאפיינים המכניים של מצב הגנרטור עם החזרת אנרגיה לרשת, סימן הרגע ישתנה, ולכן יהיה לו הצורה: ω = ωo + (R / c2) M. או ω = ωo + (R /9.55 ° Cd3) M.

בפועל, מצב הבלימה הרגנרטיבי משמש רק במהירויות גבוהות בכוננים עם פוטנציאל לרגעים סטטיים, למשל בהורדת עומס במהירות גבוהה.