Продолжительность колебаний момента в начале торможения
Продолжительность колебаний момента в начале торможения определяется в основном постоянной времени ротора (в действительности после подключения к статору источника постоянного тока затухание идет быстрее, чем на холостом ходу, так как постоянная времени процесса в этом случае соответствует результирующей схеме замещения с подключенным параллельно статору активным сопротивлением, которым является источник постоянного тока).
Для двигателей единой серии АОЛ мощностью до 0,5 кет постоянная времени мала и качающиеся поля при динамическом торможении практически не возникают. Для двигателей единой серии А и АО продолжительность существования колебательного момента становится значительной.
Учет колебаний момента в начале торможения особенно важен в тех случаях, когда собственная частота колебаний привода равна или кратна частоте сети. В этих случаях не следует применять схему рис. 4-2,а.
Колебания момента и момент от короткого замыкания могут быть уменьшены и даже устранены введением выдержки времени
перед включением постоянного тока, как это было отмечено выше для противовключения (см. гл. 3).
Описанным выше характером изменения составляющих момента обусловлен и специфический для каждой схемы закон изменения скорости при торможении.
В схеме на рис. 4-2,а наклон характеристики примерно одинаков в течение всего времени торможения. На кривой скорости хорошо заметны зубцы, вызванные действием колебательного момента. Для кривых скорости схем на рис. 4-2,6 и 4-2,в характерен первоначальный сброс скорости, в результате чего путь торможения для этих двух схем меньше, чем для схемы на рис. 4-2,а. Сброс скорости в яме на рис. 4-2, является стабильным, так как не зависит от того, в какой момент осуществляется включение торможения. Наконец, схема на рис. 4-2,г вследствие плавности приложения тормозного момента отличается выпуклой кривой скорости, соответствующей большому тормозному пути.
При больших значениях времени торможения, обусловленных значительными дополнительными моментами инерции на валу двигателя или малыми значениями тормозного тока, действие указанных факторов проявляется только в самом начале торможения. Для оценки влияния дополнительных моментов инерции и мощности двигателя можно пользоваться таблицей осциллограмм момента (см. рис. 2-4). Для подавляющего большинства приводов средней мощности добавочные маховые массы практически не превышают 1—2 от маховой массы ротора, а время торможения должно находиться в пределах 1—2 сек, поэтому учет вышеупомянутых явлений оказывается необходимым.
При уменьшении скорости вращения двигателя в процессе торможения в момент прохождения ее значения через нуль ток не равен 0 за счет апериодической составляющей. 'Вследствие этого тормозной момент также не уменьшается до 0 и двигатель начинает разворачиваться в другую сторону. При этом э. д. е., наведенная в роторе при пересечении его стержнями постоянного магнитного поля статора, меняет свое направление и при .некоторой скорости ток ротора, а значит, и момент становятся равными нулю. Однако поскольку скорость не равна нулю, то э. д. с. вызывает ток противоположного направления, который, взаимодействуя с магнитным потоком статора, вызывает возникновение момента противоположного знака. Описанный процесс повторяется, определяя собой затухающие колебания ротора около положения остановки (см. гл. 8).
Эти колебания имеют место во всех рассматриваемых схемах торможения, однако они различны в несимметричных |(рис. 4-2,а, б) и в симметричных (рис. 4-2,в, г) схемах. Это объясняется тем, что в симметричных схемах активное сопротивление ротора того же двигателя увеличивается приблизительно в 2,5 раза (эта величина является средней для двигателей единой серии А и АО мощностью от 0,6 до 7 кет).
В результате уменьшения постоянной времени ротора в симметричных схемах динамического торможения амплитуда колебаний ротора около неподвижного положения по окончании торможения уменьшается, а период колебания увеличивается. Все указанные явления определяют собой форму динамических механических характеристик (фазовых траекторий) динамического торможения. Разложение типичной фазовой траектории представлено на рис. 4-4.
Из рассмотрения показанных кривых видно, что ударные и знакопеременные моменты определяются явлениями коммутации, а уменьшение моментов кривой У по сравнению с кривой 2 определяется влиянием скорости изменения скольжения.
Анализ осциллограмм и фазовых траекторий показывает, что во многих случаях предпочтительно применение схем симметричного динамического торможения [Л. 31].
Схема, изображенная на рис. 4-2,г, является единственной схемой, обеспечивающей торможение без ударных и колебательных моментов.
