На электроподвижном составе режиму электрического торможения обычно предшествует режим выбега. Например, на электровозах по условиям эксплуатации нельзя мгновенно перевести тяговую машину из двигательного режима в генераторный. Для предотвращения механических ударов в составе необходимо в течение нескольких секунд использовать режим выбега. За это время имеется возможность осуществить необходимые переключения и подготовить систему управления и преобразовательную установку к работе в тормозном режиме.

При переводе асинхронной машины в генераторный режим частоту вращения /, р можно считать неизменной (/вр = const) вследствие большой инерционности поезда. Если торможение производится с заданным абсолютным скольжением /а = const, то частота статора /і (/up - /2) также постоянна. Если же торможение осуществляется

В режиме/] - const, то, поскольку/в р = const, абсолютное скольжение /г ~ (/вр-/і) также является неизменным. Таким образом, в любом случае перевод асинхронной машины в генераторный режим происходит прн условии /] - const и /а ~ const. Это означает, что регулировать тормозной моменте начальной стадии торможения можно только путем изменения напряжения Uj (или тока /,) статора асинхронного генератора.

Поэтому представляет большой практический интерес рассмотрение регулировочных характеристик асинхронного генератора, т. е. зависимостей тока, момента, мощности и cos ф] от напряжения на статоре Uj при условиях /] = const и /2 := const 1441. Названные характеристики изображены на рис. 9.4.

Регулировочные характеристики относительно просто рассчитать по приведенным в параграфе 9.1 соотношениям, если задавать различные значения ЭДС Е по всей характеристике намагничивания. Для повышения точности расчета в области большого насыщения целесообразно учитывать потери встали.

По мере увеличения напряжения t/, возрастает магнитный поток и в квадратичной зависи-

Рнс. 9.5. Регулировочные характеристики асинхронного генератора при использовании ЛИН (а) и ЛИТ (б)

мости увеличивается тормозной момент. В области большого насыщения (за «коленом» характеристики намагничивания) в результате существенного увеличения тока намагничивания происходит резкое возрастание тока статора 1Х и, как следствие, уменьшение сое ф1 и снижение мощности по цепи статора: Рх = Зі/Х I соь ф!. В пределе при определенном значении напряжения и1п происходит уменьшение сое ф, и мощности Рх до нуля, т. е. поступление активной энергии от асинхронного генератора прекращается. Заметим, что при /, > /, ном напряжение иха существенно больше номинального і/хом.

Таким образом, зависимость Рх(і/х) нелинейна и состоит из двух ветвей - возрастающей и падающей. Максимальному значению мощности Рх (при заданных значениях [х и /г) соответствует определенное напряжение на статоре, которое назовем граничным С/1гр. Поскольку приближенно можно считать, что магнитный поток Ф = = (/,/((?/,). то напряжение ІІ1Гр пропорционально частоте статора

напряжение (/1гр снижается при уменьшении частоты т. е. прн низких скоростях торможения.

Большой практический интерес представляют регулировочные характеристики, приведенные к звену постоянного тока преобразователя, т. е. регулировочные характеристики асинхронного генератора в функции напряжения иа (для автономного инвертора напряжения) или в функции тока Ц (для автономного инвертора тока). Учтем, что при инверторе любого типа мощность в звене постоянного тока Р,і равна мощности Рх (потерями в инверторе пренебрегаем).

Используя соотношения (9.10)-(9.13), можно пересчитать регулировочные характеристики (см. рис. 9.4) для инверторов двух типов: для АИН в функции напряжения и р = илКР (рис. 9.5, а) и для АИТ в функции тока Ц (рис. 9.5, б). Как показывают зависимости, представленные на рис. 9.5, для фиксированных значений /, и имеют место: граничное значение входного напряжения і/тр в случае использования АИН, при котором достигаются максимальные ток 1Л и мощность Ра\ граничное значение входного тока 1а гр в случае использования АИТ, при котором достигаются максимальные напряжение

ил и мощность Рл. Превышение значений ?/Гр и 1Л Гр приводит к уменьшению мощности Рй, асинхронный генератор работает в области большого насыщения, и поэтому превышение значений игр или Iл Гп должно быть исключено.

В начальной стадии торможения необходимо для предотвращения толчков и ударов плавно изменять тормозной момент асинхронного генератора, начиная с малых его значений. Как следует из характеристик рис. 9.5, для выполнения этого условия следует плавно увеличивать напряжение 1!лКр (при использовании АЙН) или ток 1а (при использовании АИТ).

Регулировочные характеристики асинхронного генератора целесообразно использовать при исследовании условий электрической устойчивости системы асинхронный генератор - преобразователь частоты (см. с. 240). а также для расчета режимов реостатного, реостатнорекуперативного и рекуперативного торможения ЭПСс асинхронными тяговыми двигателями.

Тормозные характеристики асинхронной машины | Электроподвижной состав с асинхронными тяговыми двигателями | Расчет режимов реостатного, реостатно-рекуперативного и рекуперативного торможения

Рекомендуемый контент: