Материал: Основы автоматизированного электропривода учеб. пособие

ному закону. Темп размагничивания генератора опреде­ лится электромагнитной постоянной времени контура, состоящего из обмотки возбуждения и разрядного сопро­ тивления (рис. 8-26):

Т в — L в 1-/(7?в.г 7?р)-

Чем больше разрядное сопротивление, тем быстрее размагничивается генератор, тем меньше время торможе­ ния и больше ток якоря. На интервале скоростей от coJia4 до со = 0 процесс торможения одинаков как для активной, так и реактивной нагрузки на валу двигателя. Так как при торможении в указанном интервале скоростей ©иач =

При реактивном моменте сопротивления процесс тор­ можения заканчивается, когда скорость двигателя дости­ гает нулевого значения. В этот момент времени э. д. с. генератора отлична от нуля и равна некоторому значению Ег о. В дальнейшем при1 неподвижном якоре двигателя ток спадает до нуля по экспоненциальному закону

При активном моменте сопротивления процесс торможе­ ния продолжается непрерывно для со < 0 в соответствии с выражением (8-96) и заканчивается установившимся движением со скоростью соуст = —1„ cR n/kO. Если это движение нежелательно, то при скорости, близкой к нулю, на двигатель накладывается механический тормоз. На рис. 8-29 приведены графики переходного процесса тормо­ жения при активном и реактивном моментах сопротивления. Вместо скорости показана пропорциональная ей э. д. с. двигателя. Процесс торможения состоит из четырех интер­ валов времени. Первый кратковременный интервал [0, itj относится к торможению двигателя за счет нагрузки на

414

и первый, относится к тормошению за счет нагрузки [О ^ in <С In.clЧетвертый интервал ( t > t 3) 'характери­ зуется для случая активного. Л/с торможением двигателя

Рис. 8-29. Динамические характеристики (а) и графи­ ки изменения тока якоря, э. д. с. генератора и двига­ теля (б) в системе Г—Д при торможении с активным и реактивным моментами сопротивления.

протпвовключением с переходом в динамическое торможе­ ние при t-*~ оо. При реактивном Мс на четвертом интер­ вале двигатель работает в режиме короткого замыкания.

в) Реверс

В системе Г—Д реверс осуществляется изменением полярности напряжения на обмотке возбуждения генера­ тора. При этом э.д.с. генератора изменяется по экспо­ ненциальному закону от начального значения (ег нач) до установившегося значения (ег.уСТ)- Очевидно, что ег нач = = —ег уст. Изменение э. д. с. генератора определяется напря­ жением возбуждения и электромагнитной постоянной времени цепи возбуждения

^'n — L Br/RBr.

Реверс включает в себя два процесса: торможение дви­ гателя и разгон в обратном направлении вращения. Про­ цесс торможения в пределах изменения скорости от сонач до нуля протекает одинаково, как для активного, так и реактивного момента сопротивления. При торможении

©нач ©уст= 2tt>oуст-

415

Из (8-95), (8-98) и (8-101) следует, что максимум дина­ мического тока при реверсе в 2 раза больше, чем при пуске и торможении отключением обмотки возбуждения, если величина Тв одинакова для рассматриваемых случаев.

Для разгона в обратном направлении в процессе реверса при активном моменте сопротивления остаются в силе соотношения (8-99) и (8-100). Для расчета разгона при реак­ тивном моменте в выражения (8-83) и (8-84) следует под­ ставить новые начальные и установившиеся значения:

При этом, если | / я-нач I < | / я.с |, то при неподвижном якоре его ток нарастает по экспоненциальному закону

с выражениями (8-89), (8-90) и (8-91). На рис. 8-30 пока­ заны динамическая скоростная характеристика и графики тока якоря, э. д. с. генератора и э. д. с. двигателя при реверсе с активным и реактивным моментами сопротивле­ ния. Проанализируем режим работы двигателя в процессе реверса с активным моментом сопротивления. Процесс состоит из пяти интервалов. В первом интервале [0, двигатель тормозится под действием нагрузки, работая в двигательном режиме. Второй интервал [гх, £2] относится

крежиму рекуперативного торможения. Третий интервал [t2, £3] характеризуется торможением двигателя в режиме противовключения. Четвертый интервал Н3, £4] относится

кпуску двигателя в обратном направлении. И, наконец, последний, пятый интервал (t > t4) характеризует разгон

416

Рпс. 8-30. Динамические характеристики (п) и графи­ ки пзменеппя тока якоря, э. д. с. генератора и двига­ теля (б) в системе Г—Д при реверсе с активным и ре­ активным моментами сопротивления.

Приведенные на рис. 8-30 пунктирные линии соответ­ ствуют разгону в обратном направлении в процессе реверса при реактивном моменте сопротивления.

г) Форсирование переходных процессов

В большинстве случаев для системы Г—Д характерно,

киловатт), для которых систе­ ма Г—Д применяется редко. Поэтому время переходных про­ цессов в системе Г—Д опреде­ ляется в основном временем возбуждения или развозбуждения генератора. Следовательно,

для уменьшения времени переходних процессов, что требуется во многих практических за-

дачах, необходимо форсировать процесс возбуждения геиера--

тора. Форсирование пуска можно получить, например, уменьшением величины Тв за счет введения дополнитель-

кого резистора Иф в цепь возбуждения генератора (рис. 8-31). Очевидно, что для сохранения номинальной угловой скорости двигателя при постоянно включенном дополнительном резисторе напряжение возбуждения должно быть повышено на величину падения напряжения на этом резисторе в номинальном режиме. Другим спо­ собом форсирования может быть приложение к обмотке возбуждения постоянного повышенного напряжения только на время переходного процесса. В конце переход­ ного процесса напряжение должно быть мгновенно умень­ шено до номинального значения, например, введением в цепь возбуждения дополнительного сопротивления i?(I, (рис. 8-31). Такой способ называют форсировкой с отсечкой.

Степень форсирования переходного процесса харак­ теризуется коэффициентом форсировки:

(Дв.г+Др)-

Отсюда

(8-104)

По заданному коэффициенту форсировки может быть подсчитано необходимое напряжение цепи возбуждения генератора, а с помощью (8-103) и (8-104) определено соответствующее форсировочное сопротивление.

418

На рис. 8-32, а изображено изменение напряжения на обмотке возбуждения при пуске. - Очевидно, что фор­ сировка при постоянно включенном сопротивлении по

Для форсировки с отсечкой значение постоянной вре­ мени ццпи возбуждения сохраняется, а установившиеся величины увеличиваются в а раз:

уст—а,Ег уст', ® оуст = ® ® оуст! Д < .3 = ® ^К ,3-

На рис. 8^-32, б и s приведены графики э. д. с. генератора и тока якоря при форсированном пуске вхолостую с отсеч­ кой (кривые 1) и без отсечки (кривые 2). Для интервала