Торможение асинхронных двигателей

Способы торможения:

• 1) торможение противовключением;
• 2) рекуперативное торможение;
• 3) динамическое торможение.

I. Торможение противовключением может быть выполнено двумя путями:

а) изменение чередования фаз питающего напряжения. Механические характеристики при прямом чередовании фаз (1), при обратном (2) показаны на рис. 5.53, ab — участок торможения противовключением;

Рис. 5.53

• б) при спуске груза, обеспечивая торможение АД. Вводится в цепь ротора , обеспечивая искусственную характеристику 3. Так как груз начнет опускаться с установившейся скоростью —
• 2. Рекуперативное торможение осуществляется тогда, когда скорость превышает синхронную с отдачей энергии в сеть. Такой режим возникает при переходе двухскоростного АД с высокой на низкую скорость. На рис. 5.54 представлены механические характеристики двухскоростного АД (кривые 1, 2), а также механизма (кривая 3). Если АД работал со скоростью , то при переключении числа пар полюсов станет работать по характеристике 2. Участок Ьс — торможение с рекуперацией энергии в сеть.

Такой же режим торможения будет при работе системы ПЧ-АД. Если происходит уменьшение частоты , то и синхронная скорость уменьшится, но текущая скорость, вследствие механической инерционности, будет уменьшаться медленнее, чем и будет превышать скорость магнитного поля. Следовательно, имеет место режим торможения (генераторный) с отдачей энергии в сеть.

В грузоподъемных механизмах при спуске груза переключается направление вращения на спуск груза на характеристику 2 (рис. 5.53) и после торможения и разбега в другую сторону АД будет работать со скоростью (точка С) — происходит спуск груза с отдачей энергии в сеть (рекуперативный режим). Рекуперативное торможение — наиболее экономичный вид торможения АД.

Рис. 5.54

3. Динамическое торможение. На рис. 5.55 представлена схема динамического торможения АД.

Две фазы АД включают на постоянное напряжение через , одна фаза отключена от сети. Ток , протекая по двум фазам обмотки статора, создает неподвижное в пространстве магнитное поле. При вращении ротора в этом поле в нем наводится и течет ток , создающий магнитный поток . Взаимодействие тока ротора с результирующим.

Рис. 5.55

магнитным потоком создает тормозной момент. Двигатель работает в режиме генератора, преобразовывая механическую энергию в электрическую, которая рассеивается в виде тепла в цепи ротора.

Для анализа работы АД в режиме динамического торможения предположим, что статор питается переменным трехфазным током создающим такую же МДС, как и ток

откуда

Рис. 5.56

Схема замещения для этого случая представлена на рис. 5.56.

Откуда после преобразований получим.

Тогда механическая характеристика АД в режиме динамического торможения определяется:

Следовательно, и М зависят не только от S, но и от магнитного состояния двигателя (). Если считать АД ненасыщенным (),.

то ток и момент будут являться только функциями скольжения 5.

Тогда.

На рис. 5.57 представлена электромеханическая характеристика АД (в первом квадранте) и построены механические характеристики АД для двух значений ( кривые 1 и 3) и ( - кривые 1 и 2) для режима динамического торможения во втором квадранте.

Анализ механических характеристик показывает, что при увеличении тока резко возрастает критический момент АД, так как Л/к зависит от квадрата тока . Изменение добавочного сопротивления приводит к изменению критического скольжения при неизменном критическом моменте. Таким образом, регулируя ток и можно получить требуемые механические характеристики АД в режиме динамического торможения.

Рис. 5.57