18
Скоростные и механические характеристики двигателя с последовательным возбуждением строят аналогично (рисунок 47, б).
Чтобы изменить направление вращения двигателя, необходимо изменить направление электромагнитного момента М, действующего на якорь. Это можно осуществить двумя способами: путем изменения направления тока Iа в обмотке якоря или изменения направления магнитного потока Φ, т. е. тока возбуждения. Для этого переключают провода, подводящие ток к обмотке якоря или обмотке возбуждения.
9 Тормозные режимы двигателей
9. 1 Электрическое торможение
Электрические двигатели, как правило, используют не только для вращения механизмов, но и для их торможения. Электрическое торможение позволяет быстро остановить механизм или уменьшить его частоту вращения без применения механических тормозов.
Различают три вида электрического торможения двигателей постоянного
тока:
1) рекуперативное торможение – генераторное торможение с отдачей электрической энергии в сеть;
2) динамическое или реостатное торможение – генераторное тор-
можение с гашением выработанной энергии в реостате, подключенном к обмотке якоря;
3) электромагнитное торможение – торможение противовключением.
Во всех указанных режимах электромагнитный момент М воздействует на якорь в направлении, противоположном n, т. е. является тормозным.
Рекуперативное торможение. Двигатель с параллельным возбуждением переходит в режим рекуперативного торможения при увеличении его час-
U
тоты вращения выше n0 = СеΦ. В этом случае ЭДС машины становится
больше напряжения сети и ток изменяет свое направление, т. е. двигатель переходит в генераторный режим. В этом режиме машина создает тормозной момент, а выработанная электрическая энергия отдается в сеть и может быть полезно использована.
В машине с параллельным возбуждением механические характеристики генераторного режима являются продолжением механических характеристик двигательного режима в область отрицательных моментов (рисунок 48, б).
19
Рисунок 48 − Схема и механические характеристики машины постоянного тока в двигательном и генераторном режимах
Поэтому переход из двигательного режима в генераторный может происходить автоматически, если под действием внешнего момента якорь будет вра-
щаться с частотой n выше n0. Можно перевести машину в генераторный режим и принудительно, если перевести ее на работу с характеристики 1 на характе-
ристику 2, уменьшив n0 путем увеличения магнитного потока (тока возбуждения) или снижения напряжения, подводимого к двигателю. В этом случае некоторой частоте вращения n соответствует на характеристике 1 двигательный режим (точка А), а на характеристике 2 – режим рекуперативного торможения (точка В).
Двигатели с последовательным возбуждением не могут переходить в режим рекуперативного торможения. При необходимости реку-
перативного торможения схему двигателей в тормозном режиме изменяют, превращая двигатели в генераторы с независимым возбуждением.
Двигатели со смешанным возбуждением могут автоматически переходить в генераторный режим, что обусловило их применение в троллейбусах, трамваях и других устройствах с частыми остановками, где двигатель должен обладать мягкой механической характеристикой.
Динамическое торможение. При этом виде торможения двигателя с параллельным возбуждением обмотку якоря отключают от сети и присоединяют к ней реостат RДОБ (рисунок 49, а). При этом машина работает как генератор, создает тормозной момент, а выработанная электрическая энергия гасится
Е
в реостате. Регулирование тока Iа = ΣR + R , т. е. тормозного момента М,
a ДОБ
осуществляют путем изменения сопротивления RДОБ, подключенного к обмотке якоря. При n = 0 тормозной момент М равен нулю, следовательно, машина не может быть заторможена в неподвижном состоянии.
20
Рисунок 49 − Схема и механические характеристики двигателя с параллельным возбуждением в режиме динамического торможения
Двигатель с последовательным возбуждением может работать в режиме динамического торможения при независимом возбуждении и при самовозбуждении. При независимом возбуждении обмотку возбуждения отключают от обмотки якоря и подключают к питающей сети последовательно с резистором, сопротивление которого выбирают так, чтобы ток возбуждения не превышал номинального значения. При этом механические характеристики двигателя будут линейные, как на рисунке 49, б. При самовозбуждении при переводе машины в генераторный режим необходимо переключить провода, подводящие ток к обмотке возбуждения (рисунок 50). Последнее необходимо для того, чтобы при изменении направления тока в якоре (при переходе с двигательного режима в генераторный) направление тока в обмотке возбуждения оставалось неизмен-
ным и создаваемая этой обмоткой МДС FB совпадала по направлению с МДС FОCT от остаточного магнетизма. В противном случае генераторы с самовозбуждением размагничиваются.
Рисунок 50 – Схемы машины с последовательным возбуждением в режимах двигательном (а) и динамического торможения (б)
21
Рисунок 51 − Зависимости ЭДС от тока якоря для двигателя с последовательным возбуждением в режиме динамического торможения
На рисунке 51 показаны зависимости ЭДС Е от тока якоря Iа при различных частотах вращения (n1 > n2 > n3 >n4) и вольт-амперные характеристики
Iа(ΣRa + RДОБ) = f(Iа) полного сопротивления, включенного в цепь якоря
(RДОБ1 > RДОБ2 > RДОБ3).
Точки пересечения А1, А2 и А3 указанных зависимостей определяют зна-
чения тока якоря Iа = Σ СЕnΦ , при котором машина работает в режиме ди-
Ra + RДОБ
намического торможения, а следовательно, и значение тормозного момента М. При увеличении n и неизменном значении RДОБ возрастает ЭДС, ток якоря и тормозной момент.
Самовозбуждение оказывается возможным только при частоте вращения, большей некоторого критического значения nКР, при котором вольт-амперная характеристика сопротивления цепи якоря располагается по касательной к зависимости Е = f(Iа). Так, например, при подключении к машине реостата с сопротивлением RДОБ1 тормозной режим при частоте вращения n1 может быть
реализован (точка А1); при уменьшении же ее до значения n1 он невозможен. Двигатель со смешанным возбуждением также может работать в режиме
динамического торможения.
Электромагнитное торможение. В этом режиме изменяют направ-
ление электромагнитного момента М, сохраняя неизменным направление тока из сети, т. е. момент делают тормозным. Последнее осуществляют так же, как и при изменении направления вращения двигателя – путем переключения проводов, подводящих ток к обмотке якоря (рисунок 52, а) или к обмотке возбужде-
Соседние файлы в папке Методички
- #
- #
- #
- #
Часто для выполнения определенной задачи требуется осуществить реверсирование двигателя постоянного тока. Термин «реверсирование» обозначает изменение направления вращения мотора агрегата. Добиться этого можно, изменив направление действия вращающего момента. Направление магнитного потока электродвигателя постоянного тока изменяется двумя способами:
- переключением обмотки возбуждения;
- переключением якоря.
В обоих случаях направление тока в якоре станет противоположным. Если переключить и якорь, и цепь направления, направление вращения магнитного поля не изменится.
Поскольку постоянная времени обмотки якоря достаточно мала, переключение якоря значительно ускоряет процесс реверсирования. Когда нет необходимости быстродействия, обычно прибегают к переключению цепи возбуждения. В моделях двигателей параллельного возбуждения в обмотке имеется большой запас энергии, поэтому в машинах с большими мощностями постоянная времени обмотки равна буквально нескольким секундам.
В моделях последовательного возбуждения реверс производится аналогично. В обмотках якоря и возбуждения имеется небольшой запас энергии, вследствие чего постоянные времени обоих узлов относительно малы.
Процесс реверсирования двигателя постоянного тока
Реверс двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением выглядит следующим образом:
- Якорь отключается от источника питания.
- Двигатель переключается для торможения или тормозится механически.
- Якорь переключается либо в процессе торможения, либо после полного окончания торможения.
- Осуществляется пуск механизма, и двигатель начинает вращаться в противоположном направлении.
Реверсирование модели с последовательным возбуждением выполняется в той же последовательности. У моделей со смешанным возбуждением переключается или якорь, или параллельная и последовательная обмотки вместе.
Пуск и торможение двигателя постоянного тока
Способ пуска двигателя постоянного тока зависит от его мощности. Прямое включение допускается только для агрегатов малой мощности. Во всех остальных случаях используется пусковой реостат, ограничивающий ток до допустимых значений.
Пусковой реостат представляет собой разделенную на секции ленту (или провод) с высоким удельным сопротивлением. В местах перехода установлены медные плоские или кнопочные контакты, к которым присоединяются провода. При пуске двигателя сопротивление реостата должно последовательно уменьшаться – для этого рычаг переводится с одного неподвижного контакта на другой и секции выключаются.
Существует два способа торможения двигателей постоянного тока:
- Механическое торможение, применяемое при отсутствии ограничений времени и тормозного пути. При его выполнении тормозные колодки накладываются на тормозной шкив.
- Электрическое торможение, обеспечивающее точный тормозящий момент. Поскольку фиксация механизма в нужном месте невозможна, часто оно дополняется механическим.
В свою очередь, электрическое торможение может осуществляться тремя путями:
- С возвратом энергии в сеть. Кинетическая энергия при этом преобразовывается в электрическую, часть которой возвращается в сеть.
- При противовключении. Вращающийся двигатель переключается на противоположное направление вращения.
- Динамическое. При этом происходит рассеивание электрической энергии в цепи якоря.
Пуск, торможение и реверс двигателя постоянного тока должны выполняться с соблюдением технологических требований и правил техники безопасности.
Для изменения направления электронного мотора понадобится две схемы и возможность это сделать несколькими способами, такая процедура не сложная по применению и займет немного времени. Замена направления вращений в трехфазном движке в применении очень просто.
Изменение направления вращающегося двигателя с тремя фазами просто и быстро, способы применения
Состав статьи:
- Принцип работы трехфазного асинхронного мотора
- Определение вращения
- Переменная сеть 380 к 220 вольт
- Реверсирование трехфазных инструментов
- Реверсирование однофазных синхронных инструментов
- Реверс коллекторных моторов
- По какой причине измена вращения электродвигателя не произошло?
- Изменение направления вала в трехфазных инструментах
- Переподключение рабочей намотки
- Переподключение пусковой намотки
Трехфазный мотор
Наиболее часто используемый электродвигатель с короткозамкнутой обвивке ротора, или иными словами беличье колесо. Представляет собой прибор измененного потока, который состоит из статора и тремя витками, в котором магнитные поля сдвинуты на 120 градусов и при подаче 3х фазного напряжения образуется циркуляция магнитного поля в магнитной цепи машины мотора, а ротор – вращается только с такой же скоростью что и статор. Определяют синхронный или асинхронный с помощью разворотов, если ротор двигается так как и статор то это синхронный мотор, но если ротор медленнее статора то уже асинхронный. Асинхронный более используемый.
Наиболее благоприятным периодом работы двигателя трех фаз является изменение круговорота. Другими словами реверсирование. Из-за того, что ликвидируется намагничивание электрических полей и аппарат перегревается и идет утечка мощности машины. Более, схемы реверсирования запуска в применении легче чем трансмиссии на механике (которые состоят из зубчатых шестерней). Но очень много нюансов происходит при изменение направления тока, ведь самую полярность вращений питания невозможно.
Принцип работы трехфазного асинхронного мотора
Для включения асинхронного мотора в сеть нужно соединить клетень звездой или треугольником. На выводе может быть не написано маркировка прибора, что очень важно, то нужно самому определить начало и конец витков.
При запуске обмоток статора в асинхронном аппарате трех фаз изменчивого тока образовывается магнитное поле, с регулированием частоты цикла n1.
Движущееся магнитное поле задевает так как и клетень статора и ротора, и индуцирует на них ЭДС. В обмотке наводится ЭДС самоиндукции, которая идет навстречу напряжению сети и ограничивает количество тока в коробке.
Обвивка ротора должна быть замкнута коротко у двигателей с короткозамкнутым ротором, или из-за сопротивления у электрических моторах с фазным ротором. Это значит, что с действием ЭДС (Е2) появляется ток. Взаимодействие индуцируемого потока в роторе, с движущемся магнитным полем, создает электромагнитную силу Фэм.
Направление фэм силы можно находить по правилу левой руки. К примеру:
Полюса магнитного поля асинхронного мотора вращаются против часовой стрелки. В другом моменте они также будут в другом положении. (рис 1)
Токи на рисунке в виде крестиков и точек. Крестик это когда ток от вас направлен. И если точка, то в вашу сторону. Пунктиром нарисованы силовые линии магнита поворотов в поле статора. Ладонь нужно так положить, чтобы эти силовые магниты входили в ладонь. Четыре пальца должны быть направлены в сторону потока в обвивке. А большой палец поднятый вверх (как обычно) покажет направление фэм потока для конкретного проводника.
Определение вращения
Для идентификации циркуляции мотора важно со стороны одного конца вала. Если же в нем есть две стороны, то берется вал с диаметром больше чем первый. Согласно техническим правилам, правое направление в сторону часовой стрелки. У наиболее используемых трехфазных моторчиках с короткозамкнутым ротором обороты в правую сторону будут создаваться, если последовательность подачи напряжения на концах стартовой виток будет в соответствии их маркировке.
Изменная сеть 380 к 220 вт
Чтобы подсоединить трехфазный асинхронного аппарата к 220 нужно задействовать такой же или несколько триммеров для компенсирования пустой фазы. Ориентирование будет зависит от соединения третьей клетени, каким способом она сделается.
Чтобы задействовать циркуляция в противоположную сторону желательно третью проводку вмонтировать к тумблеру конденсатора на двух позициях. В нем будет два коммуникации, составлены между собой первой и второй намоткой.
При таком подходе три фазы будут в роли однофазного моторчика, поелику подключились с одинакового шнура. Для запуска данного агрегата надобно перевести тумблер оборотов в необходимое направление вперед или назад. Далее его запуск положить в позицию «включен». Мгновение пуска за необходимости ткнуть пальцем кнопку. Держать не более три секунды, этого достаточно.
Реверсирование трехфазных инструментов
Курс ритма вращающегося поля магнитов асинхронных двигателей прямо пропорционально от последовательности подачи сизигии, в независимости от тактики соединения статорных обмоток. Тем, кто уже сталкивался с такой темой, уже известно, что имеется две манипуляции совмещения обмоток – звезда и треугольник.
К примеру, фазы А, Б, В подаются на входные клеммы 1, 2, 3 один к одному, в итоге циркуляция пусть будет в сторону часовой стрелки, а если соответственно на клеммы 2,1,3 то будет против стрелки идти. Такой способ с пускателем не нуждается в дополнительных действий, как это откручивание гаек в коробке и вручную переставлять провода клемм.
Трехфазные асинхронные двигатели на 380 Вт собственно соединять магнитным пускателем, в нем три допустимых контакта расположены на одной раме и замыкаются вместе. Они как бы выполняют действия которые задает им катушка – соленоида, также магнитная. Работает она как и на 380 и на 220 вольт. Это избавит человека от коммуникацией с напряжением, так как оно опасно.
Для пуска реверса тока используют несколько переходников. Клеммы давления питания соединены по порядочной системе сначала: один к одному, два к двум и далее. А на выходе встречным путем: четыре – пять, пять-четыре. Для обхода пробоя изоляции, если при нажатии на две кнопки одновременно, сила на втягивающей катушке подсоединяется с помощью дополнительных контактов противоположных пускателей. Требовательно при замкнутых контактах основной группы, линия идущая на соленоид дополнительного аппарата была разомкнута.
На пульте устанавливается пост на три потока с одной позицией – одно нажатие с одним действием кнопками. Первая кнопка «остановка» и две «запуск». Разъем шнура такой:
- Кабель на кнопке стоп (нормально замкнутая должна быть все время) а ее перемычки на пуск (нормально разомкнута все время).
- Со «стопа» два кабеля переводится на дополнительные контакты пускателей, которые замыкаются на старте: так они блокируют мотор.
- Кнопкой пуск по одному проводу на крест проводится дополнительные контакты, которые при старте размыкаются.
Реверсирование однофазных синхронных инструментов
Для пуска такого мотора нужно иметь вторую обвивку на статоре, далее важно подключить в цепь фазосдвигающий фрагмент как бумажный конденсатор. Реверсирование происходит только там, где обе клетени однозначные – диаметр проводов, количество витков, и они не должны отключатся после пуска оборотов.
Схема реверсирования такова: фазовый конденсатор будет переподключаться к каждой из витков по очереди. Пример двигателя силой в 2,2 кВт. (рис 2)
В клеммной коробке есть шесть выводов. Чтобы задать мотору обращения, нужно:
- На клеммы W2 и V1 направить сетевое напряжение
- Конец одной из обмоток крепится к клеммам U1 и U2, и чтобы они подпитывались их соединяют перемычками.
- Концы второй обмотки соединяют с клеммами W2 и V2.
- Движущий конденсатор подключают к клеммам V1 и V2. W1 остается сама.
Чтобы мотор вращался в обратную сторону, надо изменить положение перемычек. Схема автоматического реверсирования также осуществляется на двух магнитных пусках и трех кнопках. Две из них должны быть нормально разомкнуты для запуска, а одна нормально замкнута для остановки.
Реверс коллекторных моторов
Аналогична схема как и в постоянном токе с последовательным пробуждением. Одна щетка для снятия тока коллектора соединяется к клетени ротора, а напряжение исходит на другую щетку и вывод статорной обвивке.
Переполюсовка ротора и статора будет одновременной если изменить положение штепсельной вилки розетки. Направление не меняется из-за того. Тоже и происходит в двигателе непрерывного тока при одновременном перемене полярности питания на клетени напряжения и якоря. Изменение порядка (фаза – ноль) желательно только в случае электронного оборудования когда коллектор обеспечивает и пространственное и электрическое разделение проводников. Якорные витки изолированы. Есть два типа применения:
- Изменение местоположения щеток физическим способом. Нерационально, так как изменения вносятся в конструкцию принудительно. Может вывести из строя щетки прибора, так как рабочая форма не будет совпадать с поверхностной нормой.
- Измена положения перемычки с узлом между щеткой и витках в клеммной коробке возбуждения. Также и точки сетевого кабеля. Можно сделать с многопозиционного выключателя или двух пускателей с магнитом
Нельзя забывать, что работоспособность из-за перекомпоновке в коробке клемм, или соединение по схемам реверса должны выполняться без напряжения, аппарат должен быть строго выключен.
По какой причине измена вращения электродвигателя не произошло?
Через то, что момент запуска асинхронного мотора с симметричной обвивке равносильно нулю. Асинхронный моторчик важно подсоединить в такой соответственности:
- От трехфазной сети ( меняется местами любые из трех проводов между собой)
- Мотор берет силу из триммера 1 фазной сети ( вывод конденсатора отключается, он соединяется с любым проводом и питает его, затем переключается на следующий)
- Электромотор питается от инвертора 3х фаз ( тут желательно работать с инструкцией, довольно сложный механизм).
- Работу по перемене циркуляции можно делать только когда агрегат не подключен ни к чему.
Поэтому, замена направления оборотов делается только для трехфазных двигателей предназначенных для трехфазной сети. Принципом смены вращения в асинхронном двигателе это смена его направления.
Перемена положения вала в трехфазных инструментах
Для некоторых аппаратов эксплуатация возможна с помощью левостороннего круговорота. Для замены нужно:
- Выключить двигатель, должен быть без какого либо питания
- Забрать крышку с клеммной коробки
- На силовом кабеле переставить местами жилы. Изоляционную черного цвета (3) переставить на контакт V1 в клеммах, а коричневый провод на (2) на контакт W1.
Но если двигатель хочет постоянно переключаться с права налево оборотов, то нужно это сделать по схеме.
Перемена циркуляции с короткозамкнутым ротором
Асинхронные двигатели с короткозамкнутым статором включать в постоянный ток не требуется, потому что для роторного оборотов нужно магнитное поле в движении которое создает неизменный поток. Неизменный же ток не может задать вращения магнитам. Из этого исходит что лучше включить в сеть простой коллекторный двигатель ( такой как ручной электроинструмент).
Для этого надо только поменять обмоточные данные (перемотку) полюсов в якоре так как при работе намотки на переменчивом токе, кроме сопротивления) есть индуктивное сопротивление также. На постоянном потоке индуктивный отпор не присутствует и вообще он в витках будет равен активному противодействию.
А вот движок с неизменным током и предварительно измененными данными намотки не будет работоспособным на переменном потоке. Его полюса сделаны из изолированных листов металлической электрической стали. При потоке меняющегося тока обмотки в массивном полюсе, будет создаваться вихор, он в свою очередь заставляет прибор нагревается, его клетени и полюса.
Переподключение рабочей намотки
Для изменения направления смены маршрута можно только поменять местами конец и начало рабочей ветки. МОжно сообразить что для этого нужно открывать корпус и раскручивать намотку. Но это не обязательно, можно все сделать снаружи
- Четыре провода исходящие их корпуса это начала рабочей и пусковой намотки. Два из них начало, а два конці. Желательно обозначить какие будут для рабочих проводов.
- К этой паре будут присоединены два полюса, фаза и ноль. При выключенном моторе реверсирование нужно сделать методом постановления фазы с одного контакта намотки на конечный, а ноль – с конечного на первую или тот, что напротив.
- По итогу выходит система, где точки меняются между собой местами. В такой способ ротор будет двигаться в обратном положении.
Переподключение пусковой намотки
При подключении пусковой намотки асинхронный двигатель будет вращаться в противоположную сторону. Он возможен если в движке присутствуют отдельные отводы работающей и пусковой намотки, тогда и будет реально сделать замену движения.
В двигателе есть концы обмоток, к примеру А и Б, два провода соединены между собой внутри механизма. Тогда в нем есть три вывода вместо четырех. Для такого прибора можно поменять оборотов поменяв местами рабочую и пусковые обвивки.
Заключение:
- Изменение направления кружений двигателей постоянного тока исходит путем замены направления токов в обмотке якоря или путем изменения в витке возбуждения.
- Одновременно в обоих приборах измена не совершится, нужно выбрать один из вариантов.
- Для двигателей с большой мощностью изменение возможно с дополнительным аппаратом контроллер.
- При дистанционном управлении для перемены поворотов, двигатель оснащают реверсивным магнитным пускателем.
- Направление в роторе зависит от направления полей в статоре. Чтобы изменить их в статоре, меняют местами два провода, которые подойдут к статорной намотке.
- Реверсирование с параллельным или смешанным возбуждением делается с помощью перемены стороны тока в обвивке якоря. С последовательным возбуждением либо в обмотке якоря либо в возбуждения.