Режимы работы электропривода

Энергетически электромеханическую систему можно разде­лить на три составляющие:


- преобразователь электрической энергии (управляемый выпрямитель, регулятор напряжения, преобразователь частоты и др.), который служит для преобразования электрической энергии питающей сети в электрическую энергию, удобную по своим па­раметрам (напряжению, частоте и др.) для питания регулируемо­го электрического двигателя;


- электромеханический преобразователь (электрическая машина), служащий для преобразования электрической энергии в регулируемую механическую энергию, которая необходима для осуществления технологического процесса; выходным парамет­ром электромеханического преобразователя является момент (усилие), развиваемый двигателем;


- механический преобразователь (редуктор, трансмиссия), передающий механическую энергию от двигателя к рабочему ор­гану машины (или обратно); механический преобразователь пре­образует момент и скорость на валу двигателя к тем величинам момента и скорости, которые должны быть на рабочем органе по условиям технологического процесса.


Любая электрическая машина, как электромеханический преобразователь энергии, может работать в двух режимах: двигательном, преобразуя подводимую электрическую энергию в ме­ханическую или в тормозном (генераторном) режиме, преобразуя подводимую механическую энергию в электрическую.


В двига­тельном режиме (см.рис.1а) электрическая энергия, потребляе­мая из сети, за вычетом потерь в преобразователе и электродви­гателе, преобразуется в механическую и передается рабочему органу машины РО.


Тормозные режимы по своим энергетическим характеристи­кам могут быть различными.


Энергетические диаграммы работы электропривода


Режим рекуперативного генераторного торможения.

В этом режиме (рис.1б) энергия, запасенная в движущихся элементах механической системы, или потенциальная энергия, отбираемая от рабочего органа (например, в режиме спуска груза), поступает на вал электродвигателя и преобразуется им, как генератором, в электрическую энергию, которая за вычетом потерь в электриче­ской машине и преобразователе отдается в питающую сеть; в этом режиме электродвигатель работает как генератор парал­лельно с питающей сетью; такой режим торможения энергетиче­ски является наиболее выгодным, т.к. энергия торможения ис­пользуется полезно.


Режим динамического торможения.

В этом режиме двигатель отключается от сети и работает как автономный генератор, на­груженный на сопротивление; энергия торможения (см.рис.1в), поступающая на вал электродвигателя, преобразуется в электри­ческую и вся расходуется на потери в электрической машине и (в случае необходимости) во включенных в цепи обмоток машины сопротивлениях.


Режим противовключения может использоваться в двух слу­чаях:


- режим торможения противовключением; в этом случае дви­гатель, вращающийся в одном направлении, с целью торможения включается в другом направлении; двигатель при этом потребля­ет электрическую энергию из сети и механическую энергию тор­можения, поступающую на вал электродвигателя (см.рис.1г).

Суммарная энергия расходуется на потери в электродвигателе и в сопротивлениях, включенных в цепи обмоток машины; этот ре­жим характеризуется большими потерями энергии.


- режим противовключения при протягивающем грузе; этот режим иногда используется в электроприводах грузоподъемных механизмов для создания подтормаживающего момента при спуске груза; в рассматриваемом режиме механизм движется под действием силы тяжести груза, а электродвигатель включается в направлении подъема груза, создавая посредством системы регу­лирования необходимый тормозной момент; энергетически этот режим идентичен режиму торможения противовключением.