Спирачни вериги за DC двигатели

При спиране и заден ход DC двигатели (DPT) прилага електрическо (динамично и контрапревключване) и механично спиране. По време на динамично спиране веригата изключва намотката на котвата от мрежата и я затваря към спирачен резистор с една или повече стъпки. Динамичното спиране се управлява с референтни часове или с контрол на скоростта.

За да контролирате въртящия момент на DCT с настройка на времето в режим на динамично спиране, възелът на веригата, показан на фиг. 1, а, предназначени за управление на спирането на DCT с независимо възбуждане с един етап на спирачния резистор R2.

Ориз. 1. Схема, която реализира едноетапно (а) и тристепенно (б) динамично спиране на двигател с постоянен ток с контрол на времето и начална диаграма на тристепенно спиране (в).

Командата за прехвърляне на DPT в режим на динамично спиране в горната диаграма се дава от бутона SB1. В този случай линейният контактор KM1 изключва котвата на двигателя от мрежовото напрежение, а спирачният контактор KM2 свързва към него спирачен резистор. Командата за отчитане на времето на динамичния спирачен процес за спирачното реле KT се дава на линейните контактори KM1, които извършват предишната операция във веригата преди началото на динамичното спиране. Електромагнитно реле за време за DC се използва като спирачно реле.

Веригата може да се използва за управление на DCT с независимо възбуждане и DCT със серийно възбуждане, но във втория случай — с обръщане на тока в намотката на серийното поле.

Спирането, контролирано с време на впръскване на постоянен ток, се използва най-често при многостепенното спиране, когато се използват няколко времеви релета за изпращане на команди до последователни етапи на спирачен резистор (както при стартиране). Възел от такава верига, съставен за DCT с независимо възбуждане с три степени на спирачен резистор, е показан на фиг. 1, б.

Последователното включване на спирачните етапи се осъществява от контакторите KM2, KM3, KM4, управлявани от електромагнитните релета за време KT1, KT2 и KT3. Контролната команда за стартиране на спирането във веригата се дава от бутона SB1, който изключва контактора KM1 и включва KM2.

По -нататъшната последователност от включване на контакторите KM3, KM4 и изключване на KM2 в края на процеса на спиране се определя от настройката на спирачните релета KT2, KT3 и KT1, които осигуряват превключване при текущи стойности I1 и I2, като показано на фиг. 1, c. Горната схема за управление може да се използва и за управление на AC двигател в режим на динамично спиране.

При едноетапното динамично спиране най-често срещаният е контрол на въртящия момент с контрол на скоростта. Възелът на такава верига е показан на фиг. 2. Контролът на скоростта се осъществява от релето за напрежение KV, чиято намотка е свързана към котвата на DPT.

Ориз. 2. Контролна верига на динамично спиране на двигателя с постоянен ток с контрол на скоростта.

Това реле, изключващо се при ниска скорост, дава команда за изключване на контактора KM2 и прекратяване на процеса на спиране. Отпадащото напрежение на KV релето съответства на скорост от около 10-20% от стационарната начална стойност:

На практика релето KV е настроено така, че спирачният контактор се изключва при скорост, близка до нула.Тъй като спирачното реле трябва да бъде изключено при ниско напрежение, тогава се избира реле за напрежение с ниска скорост на връщане от типа REV830.

При спиране на двигатели в режим на опозиция, който най -често се използва в реверсивни вериги, използването на контрол на скоростта е най -простото и надеждно.

Блокът за управление на DPT SV в режим на спиране с противовръзка с един етап на спирачния резистор е показан на фиг. 3. Спирачният резистор се състои от конвенционално приет стартов етап R2 и противоположен етап R1. Командата за управление за заден ход с предварително противоположно спиране в горната диаграма се подава от SM контролера.

Управлението на режима на спиране и издаването на команда за прекратяването му се осъществява от релетата против превключване KV1 и KV2, които са релета за напрежение от типа REV821 или REV84. Релетата се настройват към напрежението на изтегляне въз основа на включването му при скорост на двигателя близо до нула (15-20% от стационарната скорост):

където Uc е захранващото напрежение, Rx е частта от съпротивлението, към което е свързана намотката на релето против превключване (KV1 или KV2), R е импедансът на котвата верига.

Ориз. 4. Възел на управляващата верига на постояннотоковото моторно управление срещу спиране с въртене с контрол на скоростта.

Точката на свързване на релейните намотки към пусковия и спирачния резистор, т.е. стойността Rx, се установява от условието, че няма напрежение върху релето в началото на спирането, когато

където ωinit е ъгловата скорост на двигателя в началото на забавянето.

Прекъснатото състояние на затварящия контакт на релето против превключване през целия период на спиране осигурява наличието в DCT котвата на общото спирачно съпротивление, което определя допустимия спирачен ток. В края на спирането релето KV1 или KV2, като се включи, дава команда за включване на опозиционния контактор KM4 и позволява стартиране на обръщане след края на спирането.

При стартиране на двигателя релето KV1 или KV2 се включва веднага след подаване на командата за управление за стартиране на двигателя. В същото време контакторът KM4 се включва и изключва степента на съпротивление R1, намотката на ускорителното реле KT се манипулира. След изтичане на закъснението, релето KT затваря контакта си в бобинната верига на контактора KM5, който при задействане затваря силовия си контакт, маневрирайки част от пусковия резистор R2, двигателят преминава към естествената си характеристика.

Когато двигателят спре, особено в механизмите на движение и повдигане, се прилага механично спиране, извършвано от електромагнитна обувка или друга спирачка. Схемата за включване на спирачката е показана на фиг. 4. Спирачката се управлява от електромагнит YB, когато е включена, спирачката освобождава двигателя, а когато е изключена, се забавя. За да включите електромагнита, неговата намотка, която обикновено има голяма индуктивност, е свързана към захранващото напрежение чрез дъговиден контактор, например KM5.

Ориз. 4. Възли на вериги за включване на електромагнитна DC спирачка.

Този контактор се включва и изключва от спомагателни контакти на линейния контактор KM1 (фиг. 4, б) или от обратния контактор KM2 и KMZ (фиг. 4, в) в реверсивни вериги. Обикновено механичното спиране се извършва заедно с електрическо спиране, но спирачката може да бъде приложена например след края на динамичното спиране или със закъснение във времето. В този случай захранването на намотката на електромагнита SW през периода на динамично спиране се извършва от спирачния контактор KM4 (фиг. 4, d).

Често електромагнитите на спирачките се включват със сила, осъществявана от допълнителен контактор KM6 (фиг. 4, д). Този контактор се изключва от релето за ток KA, което се включва, когато е включен спирачният електромагнит YB. Релето KA е конфигурирано да работи при ток, равен на номиналния ток на студената намотка на спирачния електромагнит YB при работен цикъл = 25%.Релето за време KT се използва, за да се гарантира, че механичната спирачка е задействана при спиране на двигателя.

Когато DCT се спира със скорост, по -висока от основната, съответстваща на отслабен магнитен поток, контролът на въртящия момент с увеличаване на магнитния поток се извършва с управление на тока. Управлението на тока се осигурява от релето за ток на космическия кораб, което осигурява релейна обратна връзка за тока на котвата, както беше направено при отслабване на магнитния поток. При динамично спиране веригата, показана на фиг. 5, а, а при спиране чрез опозиция — единицата, показана на фиг. 5 Б.

Ориз. 5. Възли на динамично спиране (а) и противоположни вериги (б) с увеличаване на магнитния поток на двигател с постоянен ток с управление с управление на тока.

Веригите използват три степени на лъчевия резистор (R1 — R3) и три ускорителни контактора (KM2 — KM4), един етап на динамично спиране и противоположно R4 и един контактор на спиране (противоположен) KM5.

Усилването на магнитния поток се осъществява чрез отварящия контакт на релето за ток KA, верига, през която се създава при включване на спирачния контактор KM5, и веригата на затварящия контакт KM5, която служи за отслабване на магнитния поток при стартиране, се прекъсва от отварящия се спомагателен контакт на контактора KM5.

В началото на забавяне релето KA се затваря от натиска на спирачния ток, а след това, когато токът спадне, се отваря и увеличава магнитния поток, което води до увеличаване на тока, включване на релето KA и отслабване на магнитния поток. За няколко превключвания на релето магнитният поток се увеличава до номиналната стойност. Освен това във веригите ще се осъществява динамично спиране и контрапревключване в съответствие с характеристиките, определени от резисторите R4 и R1-R4.

Релето KA се регулира по такъв начин, че превключващите му токове да са по-високи от минималната стойност на спирачния ток, което е важно за спирането с контрапревключване.