Уравнение тока ротора в режиме торможения

Еще одним видом торможения асинхронного электродвигателя, применимого как для машин с короткозамкнутым ротором, так и с фазным, является динамическое торможение. Динамическое торможение довольно распространено в системах электроприводов, так как не требует большой сложности схемы, имеет устойчивые характеристики в отличии от конденсаторного торможения и торможения противовключением.

Одна из возможных схем включения ниже:

Принцип работы динамического торможения довольно прост – двигатель отключается от сети с помощью контактора КМ1 и с помощью контактора КМ2 подключают к двум фазам электродвигателя постоянный ток, в нашем случае полученный с выпрямителя. Постоянный ток, который начнет протекать по двум обмоткам статора, создаст постоянное магнитное поле. При вращении ротора асинхронной машины в этом постоянном магнитном поле в обмотках роторных индуктируется ЭДС, которая в свою очередь приведет к появлении в роторе тока. При взаимодействии тока ротора с магнитным полем статора возникает тормозной момент.

В таком режиме работы асинхронный электродвигатель будет представлять собой обычный синхронный генератор с неявно выраженными полюсами и работающим с переменной частотой. Нагрузкой этого генератора будет сопротивление включенное в роторную цепь, или же при использовании асинхронной машины с короткозамкнутым ротором – его обмотка. При торможении будет снижаться скорость асинхронного электродвигателя, и соответственно начнет снижаться ЭДС ротора, его ток и тормозной момент.

Симметричное подключение всех трех обмоток при динамическом торможении невозможно без специальной коммутирующей аппаратуры. Поскольку подключение всех трех фаз к цепи постоянного тока не окажет существенное влияние на характеристику и существенно усложнит схему, используют подключение двух фаз к цепям постоянного тока как показано ниже для соединения звезда:

И для соединения в треугольник:

Также при выборе источника постоянного напряжения для выполнения динамического замедления асинхронной машины необходимо учитывать то, что при подаче на статорные обмотки постоянного напряжения изменится сопротивления обмоток, а именно, исчезнет индуктивное сопротивление. Именно поэтому, при выборе устройства динамического торможения необходим перерасчет напряжения (постоянное будет значительно меньше переменного), что бы не «спалить» обмотку двигателя.

В качестве такого источника могут использовать обычные диодные выпрямители неуправляемые подключенные через трансформатор, тиристорные преобразователи или же для машин больших мощностей специальные генераторы постоянного тока с пониженным выходным напряжением.

Для анализа явлений, происходящих в асинхронном электродвигателе при динамическом торможении, более целесообразно заменить режим работы синхронного генератора переменной частоты (в этом режиме работает асинхронный двигатель при динамическом замедлении) заменить эквивалентным ему режимом, когда статор вместо постоянного тока питается переменным. В этом случае совместно обмотками ротора и статора будет создаваться результирующая магнитодвижущая сила МДС. При замене эквивалентной режима работы необходимо, что бы выполнялось равенство магнитодвижущих сил, то есть F_n=Fϟ.

Где: а) подключение обмотки статора к источнику постоянного напряжения;

б) создание обмотками статора пространственно смещенных друг относительно друга магнитодвижущих сил;

в) результирующая МДС. Векторная диаграмма.

Из рисунка в) можем определить:

Амплитуда данной МДС, создаваемая переменным I₁ статорной обмотки:

Из равенства F_n=Fϟ можно вычислить эквивалентное значение переменного тока постоянному:

Из этого выражения следует то, что для создания номинального магнитного потока постоянный ток должен быть больше, чем переменный.

Где: In – постоянный, а I₁ – действующий токи статора.

W₁ – количество витков в одной фазе статорной обмотки.

Характерные величины для питания других схем постоянным током показаны в таблице ниже:

После определения I₁, который эквивалентен постоянному, можно асинхронную машину в режиме динамического торможения представить как нормальный асинхронный электродвигатель. Ниже показана векторная диаграмма для токов асинхронной машины в предположении того, что к частоте сети и числу витков статора приведена обмотка ротора.

Но, работа асинхронного электродвигателя в режиме динамического торможения существенно отличается от его работы в нормальном режиме. При работе в нормальном (двигательном) режиме магнитный поток машины остается практически неизменным. А при динамическом торможении с изменением скорости вращения вала электродвигателя будет меняться и магнитный поток. Это вызвано изменением результирующей МДC, которая складывается с МДС статора (постоянный I) и изменяющейся МДС ротора (переменный I переменной частоты).

Приведенный к числу витков статора намагничивающий ток:

Из векторной диаграммы:

Возведя в квадрат получим:

При фиксированном значении частоты сети, синхронной скорости ω₀, магнитном потоке в роторе машины будет индуцироваться ЭДС Е₂. Если скорость изменится, то ЭДС будет равна Е₂(ω/ω₀). Соответственно индуктивное и активное сопротивление роторной цепи будет r₂ и Х₂(ω/ω₀), где Х₂ – сопротивление индуктивное при определенной частоте сети. Для упрощения расчетов введем коэффициент ν, равный ν=(ω/ω₀). Для вторичного контура будет справедливо следующее соотношение: Е₂ / ν = I₂ / z₂ / . После выполнения приведения параметров вторичного контура к количеству витков первичного получим Е₁ = Е₂ / . Намагничивающий ток:

Преобразовав предыдущие выражения:

Подставив значение в предыдущее уравнение:

Развиваемый двигателем момент электромагнитный будет определятся потерями во вторичном контуре:

Из полученного выражения можно определить, что возникающий момент при динамическом торможении будет определятся током I₁ и есть функцией скорости вращения вала электродвигателя ν.

Исследовав выражения на максимум и минимум, найдем критический момент при относительной скорости:

А критический момент:

Ниже показана характеристика динамического торможения при различных роторных сопротивлениях и разных значениях статорных токов:

На графике кривые 1 и 3 снятые при постоянном сопротивлении роторной цепи и изменении постоянного напряжения статора, а 2 и 4 – при неизменном напряжении статора и меняющемся сопротивлении ротора.

Выражения момента может принять вид:

При динамическом торможении асинхронного двигателя его можно рассматривать как генератор синхронный в режиме короткого замыкания и при переменной скорости вращения. Соответственно I_кз:

Роторное сопротивление функции скорости Е = сω, и Х_d = 2πfL_d = kω.

Поэтому, ток короткого замыкания I_k практически не зависит от скорости при больших скоростях вращения вала машины:

Однако при сильном снижении скорости индуктивное сопротивление тоже снижается, и оно становится соизмеримым с активным. Активное сопротивление, в свою очередь, начинает существенно влиять на I_k в сторону его уменьшения. Данная зависимость приведена ниже:

Вид данной механической характеристики будет определять зависимость активной составляющей I_k от скорости вращения:

Механические характеристики асинхронного электродвигателя в режиме динамического торможения по форме практически ничем не отличаются от механических характеристик в двигательном режиме. Однако в режиме динамического торможения характеризующие его кривые имеют сильные отличия от двигательного режима:

• При динамическом торможении результирующий магнитный поток неподвижен, в отличии от двигательного режиме, где он вращается с синхронной скоростью;
• В двигательном режиме статорный ток меняется в зависимости от скольжения, при динамическом замедлении он неизменен;
• Магнитный результирующий поток в двигательном режиме постоянен, при динамическом же торможении, особенно при малых скоростях, он увеличивается. Это вызвано малым размагничивающим действием ротора;
• Для двигательного режима все характеристики берут начало в точке синхронной скорости (n₀ или ω₀), а при динамическом торможении начало находится в точке, которая соответствует неподвижному ротору.

Расчет механической характеристики асинхронного электродвигателя в режиме динамического торможения заключается в необходимости определить основные параметры схемы, которые обеспечат получение характеристики нужного вида. Для данного случая характеристики определяют значения момента критического М_к и критической скорости ν_к.

По универсальной или же экспериментально снятой характеристике холостого хода определяют реактивное сопротивления контура намагничивания:

Где U_ф.хх – фазное напряжение холостого хода; I₀ – ток холостого хода соответственно. В случае если ν_к приближается к единице, то Х_μ рекомендуется определять по начальной линейной части характеристики холостого хода (ХХ).

Для известных Х_μ, ν_к и Х₂ / приведенное активное сопротивление ротора будет равно:

Последнее необходимо для того, что бы определить добавочное сопротивление ротора, которое подключается, конечно же, только для асинхронных электродвигателей с фазным ротором. Зная М_к и Х_μ:

После этого для выбранной схемы подключения устройства динамического торможения с помощью таблицы указанной выше или же с помощью расчетов находят необходимое значение постоянного I_н. после чего переходят к построению характеристики механической без учета насыщения.

Насыщение оказывает влияние на динамическое торможение асинхронным электродвигателем тем, что при изменении тока намагничивания индуктивное сопротивление намагничивания Х_μ будет величиной переменной, что соответственно скажется на тормозном моменте (он тоже будет переменен).

Зависимость Х_μ = f(I_μ) может определятся по кривой намагничивания Е₁ = f(I_μ). Для этого могут использовать либо экспериментально снятую кривую, либо универсальную для данного типа асинхронного двигателя. Что бы получить характеристику Е₁ = f(I_μ) к зажимам статора асинхронной машины, приводимой в движение другой машиной с синхронной скоростью, подключают изменяющееся по величине напряжение. Потребляемый из сети ток, при таких условиях, и будет I_μ, соответствующий приложенному напряжению.

С учетом насыщения механическая характеристика строится по точкам. Для этого задаются рядом значений I_μ в пределах от I₁ до 0 и с помощью кривой намагничивания определяют соответствующие значения индуктивности намагничивания:

Если значения I₁, I_μ, а также Х_μ и выполнив соответствующие преобразования в уравнениях, получим две неизвестные: I₂ / и ν. Исключив I₂ / :

Интересующее нас выражение примет вид:

После чего, располагая знаниями I₁, Х_μ, ν находят значение момента по формуле приведенной ранее, которое соответствует ν с учетом насыщения. Таким образом, находят точки механической характеристики для значений I_μ от максимального значения до нуля.

Наиболее широко динамическое торможение распространено в электроприводах шахтных подъемных машин, но оно не менее активно применяется и в других отраслях промышленности.

Видео:Принцип работы асинхронного электродвигателяСкачать

Торможение электроприводов с двигателями постоянного тока последовательного возбуждения: динамическое (реостатное) с независимым возбуждением и с самовозбуждением и торможение противовключением. Тормо

Видео:Динамическое торможение. Как мгновенно остановить асинхронный двигатель?Скачать

Способы электрического торможения электроприводов

Для того чтобы быстро остановить устройство или обеспечить постоянную скорость вращения используют электрические способы остановки. В зависимости от схемы включения тормозные режимы подразделяют на:

• противовключения;
• динамический;
• рекуперативный.

Противовключения

Режим противовключения применяется при необходимости быстрой остановки механизма. Представляет собой смену полярности на обмотке якоря двигателя постоянного тока или переключения двух фаз на обмотках асинхронного электродвигателя.

В этом случае ротор вращается в противоположном направлении магнитного поля статора. Вращение ротора замедляется. При скорости вращения близкой к нулю с реле контроля скорости поступает сигнал, отключая механизм от сети.

На нижеприведенном рисунке представлена схема противовключения асинхронного электромотора.

После переключения обмоток возникает повышенное действующее напряжение и увеличение тока. Для его ограничения, в обмотки ротора или статора устанавливают дополнительные резисторы. Они ограничивают токи в обмотках в режиме торможения.

Динамическая остановка электропривода

Этот способ применяют на асинхронных машинах, подключенных к сети переменного тока. Он заключается в отключении обмоток от сети переменного напряжения и подачи постоянного тока на обмотку статора.

На вышеприведенном рисунке представлена схема торможения трехфазного двигателя постоянным током.

Подача постоянного напряжения осуществляется с помощью понижающего трансформатора для динамического торможения. Пониженное переменное напряжение преобразуется в постоянное диодным мостом и подается на статорную обмотку. Для торможения электромотора может применяться дополнительный источник постоянного тока.

При этом ротор может быть выполнен в виде «беличьей клетки» или ее обмотку подключают к добавочным резисторам.

Постоянное напряжение создает неподвижный магнитный поток. При вращении ротора в нем наводится ЭДС, т.е. электромотор переходит в режим генератора. Возникающая электродвижущая сила рассевается на обмотке ротора и добавочных резисторах. Создается тормозной момент. В момент остановки механизма постоянное напряжение отключается по сигналу реле скорости.

Механизмы, где применяется электродвигатель с самовозбуждением, динамическую остановку выполняют с помощью подключения конденсаторов. Они соединяются треугольником или звездой.

Схема приведена на нижеприведенном рисунке.

На выбеге остаточная энергия магнитного поля переходит в заряд конденсаторов, а затем она питает обмотку статора. Возникающий тормозной эффект останавливает механизм. Конденсаторная батарея может быть подключена постоянно или подсоединяться в момент отключения от сети. Такая схема получила название “конденсаторное торможение асинхронного двигателя”.

Если необходимо быстро остановить двигатель, то после отключения от сети, замыкают контакты накоротко без гасящих резисторов. При соединении обмоток закорачиванием в них возникают большие токи. Для уменьшения токов к обмоткам подключают токоограничивающие резисторы.

На нижеприведенном рисунке представлена схема с токоограничивающими резисторами.

Видео:3,8 Режимы работы асинхронной машиныСкачать

Торможение противовключением

Для рассмотрения физической сущности этого процесса, рассмотрим тот же пример, что и в случае рекуперативного торможения.

В процессе этого торможения необходимо создать электромагнитный момент, который по отношению к направлению вращения будет отрицательным.

Пусть, как и в предыдущем случае, двигатель работает в режиме подъема груза. При этом в статическом режиме, когда М=МС, двигатель работает с постоянной скоростью ω=ωНОМ. Пусть груз G1 увеличивается (спуск), статический момент сопротивления также увеличивается. При этом МС>М в результате чего скорость вращения двигателя падает. При некотором значении G1 скорость вращения двигателя становится равной нулю, при этом М=МКР, а I=IКЗ. Если после этого продолжать увеличивать G1, шкив начнет вращаться в противоположную сторону (в сторону спуска груза, то есть вниз), при этом угловая скорость ω становится отрицательной (реверс) и по отношению к положительному электромагнитному моменту направлена противоположно. Такой режим называется режимом противовключения.

Рисунок 2.16 – Механические характеристики ДПТ НВ при переходе в режим противовключения

При этом ЭДС, равная Е=кФ(-ω), становится отрицательной и при этом ток в цепи якоря, равный

станет больше чем ток короткого замыкания IКЗ.

В рассмотренном варианте режим противовключения может быть использован для обеспечения плавности при спуске груза. Практическая реализация режима противовключения с целью торможения заключается в следующем:

Необходимо изменить направление электромагнитного момента двигателя по отношению к направлению скорости вращения за счет изменения соотношений направлений магнитного потока и тока якоря (правило левой руки). Чаще всего для этого изменяют полярность подключения обмотки якоря (рисунок 2.17).

Рисунок 2.17 – Реализация торможения противовключением изменением полярности подключения обмотки якоря

Для того чтобы перейти в режим торможения противовключением изменяют полярность напряжения подводимого к цепи якоря, для чего переключатель переводят в положение 2. При этом направление подключения обмотки возбуждения ОВ и, как следствие, направление магнитного потока Ф остаются прежними. При этом ток в цепи якоря изменит свое направление и станет отрицательным. Момент М, равный

также изменит свое направление и по отношению к скорости вращения станет тормозным. ЭДС Е=кФω свое направление не изменит, а напряжение станет отрицательным. При этом ток в цепи якоря, равный

по абсолютной величине станет больше тока короткого замыкания, то есть

Механическая характеристика при торможении противовключением представлена на рисунке 2.18.

Рисунок 2.18 – Механическая характеристика при торможении противовключением

Под действием отрицательного момента двигатель начинает тормозиться до полной остановки (рисунок 2.18, т. с). Если в этот момент двигатель не отключить от питающей сети, то он реверсируется.

Если по условиям технологического процесса реверс противопоказан, то для отключения двигателя при снижении скорости до ω=0,1ωНОМ используют электромеханические реле центробежного типа.

Учитывая то, что в процессе торможения противовключением ток по абсолютной величине превышает ток короткого замыкания, возникает необходимость ограничения тока в цепи якоря. С этой целью в цепь якоря включают добавочное сопротивление. При этом характеристики выглядят так, как показано на рисунке 2.18, то есть чем больше величина добавочного сопротивления, тем меньше интенсивность торможения.

Рассмотрим энергетические процессы при торможении противовключением.

Так как U

Главным недостатком торможения противовключением является крайне низкая энергетическая эффективность.

К преимуществам относятся:

· возможность быстрой и легкой остановки;

Видео:Схема включения динамического торможенияСкачать

Рекуперативное торможение электрических машин

Рекуперативное торможение электродвигателя характеризуется переводом двигателя в генераторный режим. При этом вырабатываемая электроэнергия возвращается в сеть или используется для подзарядки аккумулятора.

Этот режим широко применяется в электровозах, электричках, трамваях и троллейбусах. В момент торможения, вырабатываемая электроэнергия возвращается в электрическую сеть.

Режим рекуперативного торможения применяется для подзарядки аккумуляторов в гибридных автомобилях, электромобилях, электросамокатах, электровелосипедах.

Этот режим является наиболее экономичным и возможен при условии: если частота вращения ротора превышает частоту вращения холостого хода. Это условие выполняется, когда ЭДС электродвигателя превышает напряжение питающей сети. А ток якоря и магнитный поток меняют свое направление. Электрическая машина переходит в генераторный режим, возникает момент торможения.

На рисунке представлена схема торможения тягового двигателя а) с независимым возбуждением и стабилизирующим сопротивлением, б) с противовозбуждением возбудителя.

Видео:Электромеханические переходные процессы. Устойчивость. Уравнение движение ротора.Скачать

Режим рекуперации в асинхронных электрических машинах

Режим рекуперации применяется не только в двигателях постоянного тока. Его можно применять и в асинхронных двигателях.

При этом такой режим возможен в следующих случаях:

1. Если изменить частоту питающего напряжения при помощи частотного преобразователя. Что возможно при условии питания асинхронного электродвигателя от устройства с возможностью регулирования частоты питающей сети. Эффект торможения наступает при уменьшении частоты питающего напряжения. При этом переход в генераторный режим происходит, когда скорость вращения ротора становится больше номинальной (синхронной).
2. Асинхронные машины, которые конструктивно имеют возможность переключения обмоток, для изменения скорости.
3. В грузоподъёмных механизмах, где применяется силовой спуск. В них монтируется электромотор с фазным ротором. В этом случае скорость регулируется с помощью изменения величины резистора, подсоединяемого к обмоткам ротора. Магнитный поток начинает обгонять поле статора, а скольжение становится больше 1. Электромотор переходит в режим генератора, вырабатываемая электроэнергия возвращается в сеть, возникает тормозной эффект.

Видео:Боярсков Сергей Геннадьевич Электродвигатель с фазным роторомСкачать

Торможение с самовозбуждением

При торможении с самовозбуждением обмотка возбуждения не отключается от якоря, а переключается с помощью схемы управления таким образом, чтобы направление тока в обмотке возбуждения осталось таким же, как и в двигательном режиме.

Схема двигателя постоянного тока последовательного возбуждения при динамическом торможении с самовозбуждением.

Характеристики двигателя постоянного тока последовательного возбуждения при динамическом торможении с самовозбуждением. Rдоб.3>Rдоб.2>Rдоб.1

Для возникновения и существования режима самовозбуждения необходимо соблюдение такого условия, как наличие остаточного магнетизма, и поток остаточного магнетизма должен совпадать по направлению с основным магнитным потоком, именно поэтому необходимо сохранить направление магнитного потока таким же, каким оно было в двигательном режиме.

Торможение в режиме самовозбуждения происходит медленнее, чем в режиме независимого возбуждения, так как тормозные характеристики нелинейные.

Видео:Тормозные режимы трехфазных асинхронных двигателейСкачать

Комбинированный режим

Комбинированные тормозные режимы применяются в электрических машинах, если необходимо быстро остановить и зафиксировать механизм. Для этого используют механический блок торможения в комбинации с электрическим торможением. Комбинация может быть различной. Это может быть и электрическая схема с противовключением, динамическим и рекуперативным режимами.

Вот мы и рассмотрели основные способы и схемы торможения электродвигателей. Если возникнут вопросы, задавайте их в комментариях под статьей!

Видео:Тормозные режимы двигателей постоянного токаСкачать

Виды и схемы динамического торможения асинхронного двигателя

Электропривод является основой практического большинства современных механизмов. Одной из форм его работы является динамическое торможение асинхронного двигателя. Почему этот режим имеет такое значение и как он организовывается, попытаемся разобраться в этой статье.

Видео:Урок 383. Вихревое электрическое поле. Ток смещенияСкачать

Асинхронный двигатель и его работа

Очевидно, что режимы функционирования электродвигателей асинхронного типа напрямую зависят от их конструкции и общих принципов работы. Этот силовой агрегат совмещает в себе два ключевых компонента:

1. Неподвижный статор. Пластинчатый цилиндр, в продольные пазы на внутренней поверхности которого укладывается проволочная обмотка,
2. Вращающийся ротор. Совмещенный с валом сердечник (магнитопровод), который содержит прутковую обмотку на внешней стороне.

За счет различных частот вращения статора и ротора между ними возникает ЭДС, которая приводит вал в движение. Стандартное значение этого параметра может достигать 3000 об/мин, что требует определенного усилия для ее остановки. Из логических соображений можно заключить, что раз стартует двигатель за счет ЭДС, то и останавливать его тоже нужно электродинамическим путем.

Видео:Электродвигатель постоянного тока. Принцип работы.Скачать

Что такое динамическое торможение?

На этом месте может возникнуть закономерный вопрос: зачем что-то придумывать, если можно отключить двигатель от электросети, и он сам остановится? Это бесспорно так, но учитывая высокую частоту вращения и массо-центровочные характеристики, пройдет некоторое время до того момента, когда ротор полностью остановится. Этот период называется свободным выбегом и каждый в детстве его наблюдал, запуская простую юлу. Тем не менее, если работа оборудования предполагает частое использование пускателей, то такой режим приводит к очевидной потере времени.

Для быстрой остановки используются режимы торможения, которые предполагают трансформацию механической (в данном случае – кинетической) энергии искусственным путем. Все выделяют два основных вида торможения, которые подразделяются затем на подвиды:

1. Механическое. Вал двигателя сообщается физически с тормозными колодками, вследствие чего возникает трение, быстрая остановка и выделение теплоты,
2. Электрическое. Асинхронный двигатель останавливается за счет преобразования цепи подключения, вследствие чего механическая энергия трансформируется сперва в электрическую. Далее возможны два варианта ее израсходования, зависящие от схемы: либо избыток электричества выбрасывается в резервную цепь сети, либо трансформируется в тепло, за счет нагрева обмоток и сопротивления.

Динамическое торможение асинхронного двигателя относится к электрическому типу, так как в процессе обмотка статора отключается от сети с переменным током (две из трех фаз) и переводится в замкнутую цепь постоянного тока. При этом магнитное поле в статоре преобразуется из вращающегося в неподвижное. В роторе по-прежнему будет наводиться ЭДС, но момент будет направлен в обратную сторону, что приводит к торможению.

Классическая схема, как можно видеть на иллюстрации, предусматривает отключение от сети одной фазы контактором КМ1. При этом две другие фазы за счет контактора КМ2 переключаются в цепь с постоянным током через диодный мост.

Главным преимуществом такого способа торможения является возможность плавно контролировать тормозящий момент (за счет изменения напряжения или сопротивления) и осуществлять точную остановку.

Видео:Обзор простой схемы динамического торможения для механизма подъёмаСкачать

Основные виды динамического торможения

Организация принудительной остановки асинхронного двигателя по электрическому принципу может быть осуществлена несколькими способами:

1. Электродинамическим. Это классический вариант, при котором две фазы нужно закоротить и перевести на питания от цепи постоянного тока,
2. Рекуперативным (генераторным). Характеризуется возвратом лишней электроэнергии в сеть,
3. Противовключением. Этот вариант реализуется по схеме реверса, то есть с подключением фаз через пару магнитных пускателей,
4. Самовозбуждением. Подключением к обмоткам статора батареи конденсаторов.

Видео:Двигатель переменного тока с коротко замкнутым роторомСкачать

Виды динамического торможения

Видео:Трехфазные асинхронные двигателиСкачать

Классическое динамическое торможение

Эффективность такого режима работы зависит от расчета и значения следующих параметров:

1. Величина тока, который подается через параллельную цепь на обмотки статора. Чем выше этот показатель, тем больше момент торможения,
2. Величина сопротивления, которое вводится в цепь ротора. Чем выше по расчету сопротивление, тем быстрее тормозится двигатель,
3. Величина магнитной движущей силы (МДС). Иногда ее называют ампер витками, поскольку расчет ведется по формуле F = I×W, где I – величина тока, а W – количество витков.

Обмотка статора при этом может подключаться как минимум пятью разными способами:

1. Треугольником,
2. Треугольником с закороченными фазами,
3. Звездой,
4. Звездой с закороченным нулем,
5. Звездой с закороченными двумя фазами.

В каждом случае на основании векторной диаграммы ведется расчет МДС, тормозного сопротивления и напряжения цепи.

Видео:Переходные процессы | Классический метод расчета переходных процессов. Теория и задачаСкачать

Рекуперативное торможение

Режим рекуперативного торможения

Поскольку избыток электроэнергии, который высвобождается в процессе торможения, направляется обратно в сеть через мост/батарею конденсаторов, то этот режим работы считается наиболее экономичным. Наиболее часто этот способ применяется в подъемно-транспортной технике и оборудовании, которое работает на перемещение грузов или собственного веса под уклон. Классический пример – лифт, где рекуперативное торможение приводного двигателя используется для начального подтормаживания. Также подобная схема широко используется в электрифицированном транспорте, например, в трамваях, троллейбусах, электричках. Применяют ее и в специальной технике, например, экскаваторах, широко используемых на строительстве мостов, дорог, зданий и т. п.

Принцип расчета и организации генераторного режима заключается в превышении частотой вращения ротора ее синхронного значения. В таком случае электромагнитный момент меняет направление, что приводит к торможению.

Видео:Управление асинхронным двигателемСкачать

Торможение противовключением

Схема торможения противовключением

На практике режим противовключения может быть организован несколькими разными способами. Классическим является использование пары магнитных пускателей, подключенных по реверсной схеме. В этом случае, быстрая остановка агрегата осуществляется за счет изменения положения фаз (противовключение).

Основной пускатель КМ2 производит отключение двигателя М от сети. После этого параллельный пускатель КМ1 опять включает двигатель, меняя при это крайние фазы местами, то есть заставляя его вращаться в обратную сторону. Чтобы не допустить чрезмерного перегрева в цепь может быть введено дополнительное сопротивление. Также схема противовключения может быть реализована, если двигатель использовать в качестве тормоза для груза.

Видео:Асинхронные и Синхронные двигатели и генераторы. Мощный #энерголикбез ПЕРСПЕКТИВЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙСкачать

Торможение самовозбуждением

Схема торможения самовозбуждением

Этот вариант реализуется за счет подключения обмоток статора к параллельной конденсаторной батарее или мосту (расчет емкости придется вести). Когда двигатель отключается от сети и должен наступить режим выбега, угасающее магнитное поле начинает питать конденсаторы, а через них возвращается обратно в обмотку, создавая тормозной момент.

Как можно видеть, на практике используется целая гамма специфических режимов работы асинхронных двигателей, которыми можно добиться быстрой и точной его остановки. При частых пусках и остановках динамическое, рекуперативное, реверсное (на пускателях) или конденсаторное торможение (через расчет моста или батареи) могут повысить эффективность работ оборудования и снизить потери времени.

📸 Видео

MTF311-6 замер тока холостого хода. Фазный ротор замкнут.Скачать

КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП РАБОТЫ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯСкачать

АСИНХРОННЫЙ двигатель, принцип работы и строение, простыми словами. (ТРЕХФАЗНЫЙ).Скачать

Принцип работы синхронного электродвигателяСкачать