أوضاع فرملة محرك الإثارة المتوازية

يتم استخدام وضع فرملة المحرك في المحرك الكهربائي جنبًا إلى جنب مع المحرك. يتم استخدام محرك كهربائي كفرامل كهربائية على نطاق واسع في الممارسة العملية لتقصير وقت التوقف والعكس ، وتقليل سرعة الدوران ، ومنع الزيادة المفرطة في سرعة السير وفي عدد من الحالات الأخرى.

يعتمد تشغيل المحرك الكهربائي كفرامل كهربائية على مبدأ انعكاس الآلات الكهربائية ، أي أن المحرك الكهربائي في ظل ظروف معينة يتحول إلى وضع المولد.

في الممارسة العملية ، يتم استخدام ثلاثة أوضاع للفرملة:

1) مولد (متجدد) مع عودة الطاقة إلى الشبكة ،

2) كهروديناميكي ،

3) المعارضة.

عند إنشاء خصائص ميكانيكية في نظام إحداثيات مستطيل ، من المهم تحديد علامات عزم دوران المحرك وسرعة الدوران في أوضاع المحرك والكبح. لهذا ، عادة ما يتم أخذ وضع المحرك على أنه الوضع الرئيسي ، مع الأخذ في الاعتبار سرعة الدوران وعزم الدوران للمحرك في هذا الوضع على أنهما موجبان.في هذا الصدد ، توجد الخصائص n = f (M) لأسلوب المحرك في الربع الأول (الشكل 1). يعتمد موقع الخصائص الميكانيكية في أوضاع الكبح على علامات عزم الدوران وسرعة الدوران.

أرز. 1 ... مخططات التوصيل والخصائص الميكانيكية لمحرك متحمس متوازي في أوضاع المحرك والفرامل.

دعونا نفكر في هذه الأوضاع والأقسام المقابلة للخصائص الميكانيكية لمحرك الإثارة الموازية.

معارضة.

يتم تحديد حالة المحرك الكهربائي من خلال العمل المشترك لعزم دوران المحرك Md وعزم دوران الحمل الثابت Mc. على سبيل المثال ، سرعة دوران الحالة المستقرة n1 عند رفع حمولة برافعة ، فهي تتوافق مع تشغيل المحرك في خاصية طبيعية (الشكل 1 نقطة أ) عندما تكون Md = السيدة. إذا تم إدخال مقاومة إضافية في دائرة المحرك ، فإن سرعة الدوران ستنخفض بسبب الانتقال إلى خاصية مقاومة مقاومة متغيرة (النقطة B المقابلة للسرعة n2 و Md = Ms).

ستؤدي الزيادة التدريجية الإضافية في المقاومة الإضافية في دائرة المحرك للمحرك (على سبيل المثال ، إلى القيمة المقابلة للقسم n0 الخصائص C) أولاً إلى توقف رفع الحمل ، ثم إلى تغيير في اتجاه الدوران ، أي أن الحمل سينخفض ​​(النقطة C). مثل هذا النظام يسمى المعارضة.

في الوضع المعاكس ، يكون للحظة Md علامة موجبة. تغيرت علامة سرعة الدوران وأصبحت سلبية. لذلك ، تم العثور على الخصائص الميكانيكية لوضع المعاكس في الربع الرابع ، والوضع نفسه توليد.هذا يأتي من الشرط المقبول لتحديد علامات عزم الدوران وسرعة الدوران.

في الواقع ، تتناسب القوة الميكانيكية مع المنتج n و M ، في وضع المحرك لها علامة موجبة ويتم توجيهها من المحرك إلى آلة العمل. في وضع المعاكس ، نظرًا للعلامة السلبية لـ n والإشارة الإيجابية لـ M ، سيكون منتجهم سالبًا ، وبالتالي ، تنتقل الطاقة الميكانيكية في الاتجاه المعاكس - من آلة العمل إلى المحرك (وضع المولد). في التين. يتم عرض حرف واحد n و M في أوضاع المحرك والفرامل في دوائر وسهام.

تعد أقسام الخاصية الميكانيكية المقابلة للوضع المعاكس امتدادًا طبيعيًا لخصائص وضع المحرك من الربع الأول إلى الربع الرابع.

من المثال المدروس لتحويل المحرك إلى الوضع المعاكس ، يمكن ملاحظة أن e. إلخ. ج.المحرك ، اعتمادًا على سرعة الدوران ، في نفس وقت آخر مرة ، عند عبور القيمة الصفرية ، يغير العلامة ويعمل وفقًا لجهد التيار الكهربائي: U = (-Д) + II amR من حيث I أنا أنا أنا = (U + E) / R.

من أجل الحد من التيار ، يتم تضمين مقاومة كبيرة ، تساوي عادةً ضعف مقاومة البدء ، في دائرة المحرك للمحرك. خصوصية وضع المعاكس هو أن القوة الميكانيكية من جانب العمود والطاقة الكهربائية من الشبكة يتم إمدادها بالمحرك ، وكل هذا يتم إنفاقه على تسخين المحرك: Pm + Re = EI + UI = Аз2 (Ри + AZext)

يمكن أيضًا الحصول على الوضع المعاكس عن طريق تبديل اللفات في الاتجاه المعاكس للدوران ، بينما يستمر المحرك في الدوران في نفس الاتجاه بسبب احتياطي الطاقة الحركية (على سبيل المثال ، عندما تكون الآلة ذات لحظة ثابتة تفاعلية - المروحة توقف).

وفقًا للشرط المقبول لقراءة العلامات n و M وفقًا لوضع المحرك ، عند تبديل المحرك إلى الدوران العكسي ، يجب تغيير الاتجاهات الإيجابية لمحاور الإحداثيات ، أي أن وضع المحرك سيكون الآن في الربع الثالث ، والمعارضة - في الثانية.

وبالتالي ، إذا كان المحرك يعمل في وضع المحرك عند النقطة A ، فعندئذٍ في لحظة التبديل ، عندما لم تتغير السرعة بعد ، سيكون بخاصية جديدة ، في الربع الثاني عند النقطة D. مميزة DE (-n0) ، وإذا لم يتم إيقاف تشغيل المحرك عند السرعة t = 0 ، فسيعمل على هذه الخاصية عند النقطة E ، حيث تقوم بتدوير الماكينة (المروحة) في الاتجاه المعاكس بسرعة -n4.

وضع الكبح الكهروديناميكي

يتم الحصول على الكبح الكهروديناميكي عن طريق فصل المحرك الحركي عن الشبكة وتوصيله بمقاومة خارجية منفصلة (الشكل 1 ، الربع الثاني). من الواضح أن هذا الوضع يختلف قليلاً عن تشغيل مولد DC متحمس بشكل مستقل. العمل على خاصية طبيعية (مباشرة n0) يتوافق مع وضع الدائرة القصيرة ، بسبب التيارات العالية ، لا يمكن الكبح في هذه الحالة إلا بسرعات منخفضة.

في وضع الكبح الكهروديناميكي ، يتم فصل المحرك عن شبكة U ، لذلك: U = 0 ؛ ω0 = U / c = 0

معادلة الخصائص الميكانيكية لها الشكل: ω = (-RM) / c2 أو ω = (-Ri + Rext / 9.55se2) M

تتم الخصائص الميكانيكية للفرملة الكهروديناميكية من خلال المصدر ، مما يعني أنه مع انخفاض السرعة ، يتناقص عزم فرملة المحرك.

يتم تحديد منحدر الخصائص بنفس الطريقة كما في وضع المحرك ، من خلال قيمة المقاومة في دائرة المحرك.يعتبر الكبح الكهروديناميكي أكثر اقتصادا من العكس ، حيث أن الطاقة التي يستهلكها المحرك من الشبكة تنفق فقط على الإثارة.

يعتمد حجم تيار المحرك وبالتالي عزم الكبح على سرعة الدوران ومقاومة دائرة المحرك: I = -E / R = -sω / R

وضع المولد مع عودة الطاقة إلى الشبكة

هذا الوضع ممكن فقط عندما يتزامن اتجاه عمل عزم الدوران الساكن مع عزم دوران المحرك. تحت تأثير لحظتين - عزم دوران المحرك وعزم دوران آلة العمل - سرعة دوران المحرك و e. إلخ. ج.سيبدأ المحرك في الزيادة ، ونتيجة لذلك سينخفض ​​تيار المحرك وعزم الدوران: I = (U - E) / R = (U - сω) / R

تؤدي الزيادة الإضافية في السرعة أولاً إلى وضع الخمول المثالي عندما تكون U = E ، I = 0 و n = n0 ، ثم عندما تكون e ، إلخ. ج.سيصبح المحرك أكثر من الجهد المطبق ، وسوف يدخل المحرك في وضع المولد ، أي أنه سيبدأ في توفير الطاقة للشبكة.

الخصائص الميكانيكية في هذا الوضع هي امتداد طبيعي لخصائص وضع المحرك وتوجد في الربع الثاني. لم يتغير اتجاه سرعة الدوران ويظل موجبًا كما كان من قبل ولهذه اللحظة إشارة سلبية. في معادلة الخصائص الميكانيكية لوضع المولد مع عودة الطاقة إلى الشبكة ، ستتغير علامة اللحظة ، وبالتالي سيكون لها الشكل: ω = ωo + (R / c2) M. أو ω = o + (R /9.55 ° Cd3) م.

من الناحية العملية ، لا يتم استخدام وضع الكبح المتجدد إلا بسرعات عالية في محركات الأقراص ذات اللحظات الثابتة المحتملة ، على سبيل المثال عند خفض الحمولة بسرعة عالية.