โหมดการเบรกของมอเตอร์กระตุ้นแบบขนาน

โหมดเบรกเครื่องยนต์ในไดรฟ์ไฟฟ้าจะใช้พร้อมกับเครื่องยนต์ การใช้มอเตอร์ไฟฟ้าเป็นเบรกไฟฟ้าใช้กันอย่างแพร่หลายในทางปฏิบัติเพื่อลดเวลาในการหยุดและถอยหลัง ลดความเร็วในการหมุน ป้องกันไม่ให้ความเร็วเดินทางเพิ่มขึ้นมากเกินไป และในหลายกรณี

การทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าเป็นเบรกไฟฟ้านั้นขึ้นอยู่กับหลักการของการย้อนกลับของเครื่องจักรไฟฟ้า นั่นคือ มอเตอร์ไฟฟ้าจะเปลี่ยนเป็นโหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าภายใต้เงื่อนไขบางประการ

ในทางปฏิบัติ จะใช้สามโหมดสำหรับการเบรก:

1) เครื่องกำเนิดไฟฟ้า (สร้างใหม่) พร้อมส่งพลังงานกลับคืนสู่กริด

2) อิเล็กโทรไดนามิก

3) ฝ่ายค้าน

เมื่อสร้างลักษณะทางกลในระบบพิกัดสี่เหลี่ยม สิ่งสำคัญคือต้องกำหนดสัญญาณของแรงบิดมอเตอร์และความเร็วรอบในโหมดมอเตอร์และเบรก สำหรับสิ่งนี้ โหมดมอเตอร์มักจะถือเป็นโหมดหลัก โดยพิจารณาจากความเร็วในการหมุนและแรงบิดของมอเตอร์ในโหมดนี้เป็นบวกในเรื่องนี้ คุณลักษณะ n = f (M) ของโหมดมอเตอร์จะอยู่ในควอแดรนท์แรก (รูปที่ 1) ตำแหน่งของลักษณะทางกลในโหมดการเบรกขึ้นอยู่กับสัญญาณของแรงบิดและความเร็วในการหมุน

ข้าว. 1… ไดอะแกรมการเชื่อมต่อและลักษณะทางกลของมอเตอร์แบบขนานในโหมดมอเตอร์และโหมดเบรก

ให้เราพิจารณาโหมดเหล่านี้และส่วนที่สอดคล้องกันของลักษณะทางกลของมอเตอร์กระตุ้นแบบขนาน

ฝ่ายค้าน.

สถานะของไดรฟ์ไฟฟ้าถูกกำหนดโดยการกระทำร่วมกันของแรงบิดมอเตอร์ Md และแรงบิดโหลดคงที่ Mc ตัวอย่างเช่น ความเร็วในการหมุนในสภาวะคงที่ n1 เมื่อยกของด้วยกว้าน จะสอดคล้องกับการทำงานของเครื่องยนต์ในลักษณะตามธรรมชาติ (รูปที่ 1 จุด A) เมื่อ Md = Ms หากมีการเพิ่มความต้านทานเข้าไปในวงจรกระดองของมอเตอร์ ความเร็วในการหมุนจะลดลงเนื่องจากการเปลี่ยนไปใช้คุณสมบัติรีโอสแตท (จุด B ที่สอดคล้องกับความเร็ว n2 และ Md = Ms)

การเพิ่มความต้านทานเพิ่มเติมอย่างค่อยเป็นค่อยไปในวงจรกระดองของมอเตอร์ (เช่น ค่าที่สอดคล้องกับส่วน n0ลักษณะเฉพาะ C) อันดับแรกจะนำไปสู่การหยุดยกของโหลด จากนั้นจึงเปลี่ยนทิศทางการหมุน นั่นคือโหลดจะลดลง (จุด C) ระบอบดังกล่าวเรียกว่าฝ่ายค้าน

ในโหมดตรงกันข้าม โมเมนต์ Md มีเครื่องหมายบวก สัญญาณของความเร็วในการหมุนเปลี่ยนไปและกลายเป็นลบ ดังนั้นลักษณะเชิงกลของโหมดการต่อต้านจึงพบได้ในควอดแดรนต์ที่สี่ และโหมดนี้เป็นการกำเนิดสิ่งนี้เป็นไปตามเงื่อนไขที่ยอมรับสำหรับการกำหนดสัญญาณของแรงบิดและความเร็วในการหมุน

ในความเป็นจริง กำลังเชิงกลเป็นสัดส่วนกับผลิตภัณฑ์ n และ M ในโหมดมอเตอร์จะมีเครื่องหมายบวกและถูกส่งจากมอเตอร์ไปยังเครื่องจักรที่ทำงาน ในโหมดการต่อต้าน เนื่องจากเครื่องหมายลบของ n และเครื่องหมายบวกของ M ผลิตภัณฑ์ของพวกมันจะเป็นลบ ดังนั้น กำลังทางกลจึงถูกส่งไปในทิศทางตรงกันข้าม — จากเครื่องทำงานไปยังมอเตอร์ (โหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า) ในรูป 1 อักขระ n และ M ในโหมดมอเตอร์และเบรกจะแสดงเป็นวงกลม ลูกศร

ส่วนของคุณสมบัติเชิงกลที่สอดคล้องกับโหมดตรงข้ามเป็นส่วนขยายตามธรรมชาติของคุณลักษณะของโหมดมอเตอร์ตั้งแต่ส่วนที่หนึ่งถึงส่วนที่สี่

จากตัวอย่างการพิจารณาการเปลี่ยนเครื่องยนต์เป็นโหมดตรงกันข้าม จะเห็นได้ว่า e. เป็นต้น c. มอเตอร์ขึ้นอยู่กับความเร็วของการหมุนในเวลาเดียวกันกับมอเตอร์ตัวสุดท้ายเมื่อข้ามค่าศูนย์ให้เปลี่ยนเครื่องหมายและทำหน้าที่ตามแรงดันไฟหลัก: U = (-Д) +II amRจากที่ฉัน am II am = (U +E) / ร

เพื่อจำกัดกระแส ความต้านทานที่สำคัญโดยปกติจะเท่ากับสองเท่าของความต้านทานเริ่มต้นจะรวมอยู่ในวงจรกระดองของมอเตอร์ ลักษณะเฉพาะของโหมดการต่อต้านคือพลังงานเชิงกลจากด้านเพลาและพลังงานไฟฟ้าจากเครือข่ายจ่ายให้กับมอเตอร์และทั้งหมดนี้ใช้ในการให้ความร้อนแก่กระดอง: Pm+Re = EI + UI = Аз2(Ри + AZext)

นอกจากนี้ยังสามารถรับโหมดตรงกันข้ามได้โดยการเปลี่ยนขดลวดในทิศทางตรงกันข้ามของการหมุนในขณะที่กระดองยังคงหมุนไปในทิศทางเดียวกันเนื่องจากการสำรองพลังงานจลน์ (ตัวอย่างเช่นเมื่อเครื่องมีโมเมนต์คงที่แบบรีแอคทีฟ - พัดลม หยุด).

ตามเงื่อนไขที่ยอมรับได้สำหรับการอ่านสัญญาณ n และ M ตามโหมดมอเตอร์ เมื่อเปลี่ยนมอเตอร์เป็นการหมุนย้อนกลับ ทิศทางบวกของแกนพิกัดควรเปลี่ยน นั่นคือ โหมดมอเตอร์จะอยู่ในควอดแดรนต์ที่สาม และฝ่ายค้าน - ในวินาที

ดังนั้น หากมอเตอร์ทำงานในโหมดมอเตอร์ที่จุด A จากนั้นในขณะที่เปลี่ยนความเร็ว เมื่อความเร็วยังไม่เปลี่ยน จะเป็นลักษณะใหม่ในควอดแดรนต์ที่สองที่จุด D การหยุดจะเกิดขึ้นตาม ลักษณะ DE (-n0) และถ้าเครื่องยนต์ไม่ดับที่ความเร็ว t = 0 ก็จะทำงานในลักษณะนี้ที่จุด E โดยหมุนเครื่อง (พัดลม) ในทิศทางตรงกันข้ามที่ความเร็ว -n4

โหมดเบรกแบบอิเล็กโทรไดนามิก

การเบรกแบบอิเล็กโทรไดนามิกทำได้โดยการถอดชุดกระดองมอเตอร์ออกจากเครือข่ายและเชื่อมต่อกับตัวต้านทานภายนอกที่แยกจากกัน (รูปที่ 1, ควอแดรนท์ที่สอง) เห็นได้ชัดว่าโหมดนี้แตกต่างจากการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงแบบกระตุ้นอิสระเพียงเล็กน้อย การทำงานในลักษณะที่เป็นธรรมชาติ (direct n0) สอดคล้องกับโหมดลัดวงจรเนื่องจากกระแสไฟสูง การเบรกในกรณีนี้ทำได้เฉพาะที่ความเร็วต่ำเท่านั้น

ในโหมดเบรกแบบอิเล็กโทรไดนามิก กระดองจะถูกตัดการเชื่อมต่อจากเครือข่าย U ดังนั้น: U = 0; ω0 = U / c = 0

สมการของลักษณะทางกลมีรูปแบบ: ω = (-RM) / c2 หรือ ω = (-Ri + Rext / 9.55se2) M

ลักษณะทางกลของการเบรกแบบอิเล็กโทรไดนามิกนั้นมาจากแหล่งกำเนิด ซึ่งหมายความว่าเมื่อความเร็วลดลง แรงบิดในการเบรกของเครื่องยนต์ก็จะลดลง

ความชันของคุณสมบัติถูกกำหนดในลักษณะเดียวกับในโหมดมอเตอร์โดยค่าความต้านทานในวงจรกระดองการเบรกด้วยไฟฟ้านั้นประหยัดกว่าในทางตรงกันข้ามเนื่องจากพลังงานที่มอเตอร์ใช้จากเครือข่ายนั้นใช้ไปกับการกระตุ้นเท่านั้น

ขนาดของกระแสกระดองและแรงบิดในการเบรกขึ้นอยู่กับความเร็วของการหมุนและความต้านทานของวงจรกระดอง: I = -E/ R = -sω /R

โหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพร้อมการคืนพลังงานสู่กริด

โหมดนี้เป็นไปได้เฉพาะเมื่อทิศทางการทำงานของแรงบิดคงที่สอดคล้องกับแรงบิดของมอเตอร์ ภายใต้อิทธิพลของสองช่วงเวลา - แรงบิดของเครื่องยนต์และแรงบิดของเครื่องจักรที่ทำงาน - ความเร็วในการหมุนของไดรฟ์และ e เป็นต้น c. มอเตอร์จะเริ่มเพิ่มขึ้น ส่งผลให้กระแสและแรงบิดของมอเตอร์ลดลง: I = (U — E)/R= (U — сω)/R

การเพิ่มความเร็วในขั้นแรกจะนำไปสู่โหมดเดินเบาในอุดมคติเมื่อ U = E, I = 0 และ n = n0 จากนั้นเมื่อ e เป็นต้น c. มอเตอร์จะมากกว่าแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ มอเตอร์จะเข้าสู่โหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า นั่นคือ มันจะเริ่มจ่ายพลังงานให้กับเครือข่าย

คุณลักษณะทางกลในโหมดนี้เป็นส่วนขยายตามธรรมชาติของคุณลักษณะของโหมดมอเตอร์ และพบได้ในควอแดรนท์ที่สอง ทิศทางของความเร็วรอบไม่เปลี่ยนแปลงและยังคงเป็นบวกเช่นเดิม และขณะนี้มีเครื่องหมายลบ ในสมการของลักษณะทางกลของโหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีการส่งคืนพลังงานไปยังเครือข่ายสัญญาณของช่วงเวลาจะเปลี่ยนไปดังนั้นจะมีรูปแบบ: ω = ωo + (R / c2) M. หรือ ω = ωo + (R /9.55 ° Cd3) ม.

ในทางปฏิบัติ โหมดเบรกแบบจ่ายพลังงานกลับจะใช้เฉพาะที่ความเร็วสูงในไดรฟ์ที่มีช่วงเวลาไฟฟ้าสถิตย์เท่านั้น เช่น เมื่อลดภาระด้วยความเร็วสูง