Противовключение ДПТ

Торможение противовключением имеет место тогда, когда обмотки двигателя включены на одно направление вращения, а двигатель вращается в обратную сторону.

При реактивном статическом моменте на валу двигателя для получения противовключения необходимо поменять направление момента двигателя на противоположное по отношению к двигательному режиму. Это можно осуществить двояко: поменять полярность напряжения на якоре, оставив прежнюю полярность напряжения на обмотке возбуждения, или поменять полярность напряжения на обмотке возбуждения, оставив прежнюю полярность напряжения на якоре. Учитывая бóльшую инерционность переходных процессов в обмотке возбуждения, чем в обмотке якоря, что важно для часто реверсируемых электроприводов, чаще всего противовключение получают изменением полярности напряжения на обмотке якоря.

Схема включения двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением с торможением противовключением и механические характеристики естественная и противовключения в относительных единицах показаны на рис. 3.4, а, б. На схеме положение автоматического выключателя 1 – двигательный режим, положение 2 – противовключение.

При изменении полярности напряжения на обмотке якоря в контуре протекания тормозного тока напряжение и ЭДС двигателя действуют согласно и тормозной ток определяется их суммой: .

В этом случае для ограничения тормозного тока до допустимого значения включение в цепь якоря только пускового реостата недостаточно. Требуется введение в цепь якоря добавочного сопротивления, называемого ступенью противовключения.

Сопротивление ступени противовключения может быть рассчитано и графическим и аналитическим способами.

а)   б)

Рис. 3.4. - Схема управления двигателем постоянного тока с параллельным
возбуждением с торможением противовключением (а) и механические
характеристики естественная и противовключения (б)

Графический способ расчёта. Графический способ расчёта сопротивления ступни противовключения выполняется в следующей последовательности (рис. 3.4, б):

1. Задаются (или он должен быть задан) начальным тормозным моментом в пределах допустимого значения по условиям коммутации:

.

2. Строят механическую характеристику торможения противовключением по двум точкам с координатами [ν = ν_С, μ = μ_Т.НАЧ.] и [ν = –ν_О, μ = 0].

3. В первом квадранте проводят прямую, параллельную механической характеристике торможения противовключением, и находят точку пересечения её с прямой μ = 1, соответствующей номинальному моменту двигателя (точка «е»).

4. Находят численное значение сопротивления ступени противовключения в относительных единицах, которое равно отрезку, отсекаемому при μ = 1 первой искусственной характеристикой при пуске двигателя (ν_Оμ₁) и прямой, параллельной механической характеристике противовключения (отрезок «с–е»).

5. Определяют сопротивление ступени противовключения по формуле

.

Аналитический способ расчёта. При торможении противовключением тормозной ток, протекающий по якорю двигателя:

,

где – полное сопротивление якорной цепи при торможении.

Полагая Е_макс. ≈ U_H (торможение со скорости идеального холостого хода), что ведёт к некоторому увеличению сопротивления ступени противовключения, и подставляя вместо I_Т ток I_Т.НАЧ, соответствующий μ_Т.НАЧ., получим:

; .