Тормозное устройство

При углах \в\ > я/2 работа синхронного генератора неустойчива. В этих условиях вращающий момент первичного двигателя М превышает максимальный тормозной электромагнитный момент генератора. Избыток вращающего момента (Л/в >Л^ЭМ) создает дальнейшее ускорение ротора, что обусловливает дальнейшее возрастание в \ и новое уменьшение тормозного момента и т. д., пока генератор не выпадает из синхронизма. Чтобы восстановить запас устойчивости я/2 -- I в синхронного генератора при увеличенной нагрузке, необходимо увеличить ток возбуждения (точка 5) .

Направление токов в проводниках обмотки якоря генератора такое же, как и направление вызвавших их э. д. с. По «правилу левой руки» найдем, что электромагнитные силы создают тормозной электромагнитный момент, действующий в обратном указанному на 17.2 направлению вращения якоря генератора. Таким образом, чтобы машина работала генератором, необходимо первичным двигателем вращать ее якорь, преодолевая тормозной электромагнитный момент. Вращение якоря с постоянной угловой скоростью означает, что вращающий момент первичного двигателя равен тормозному электромагнитному моменту генератора:

Е0 и U совпадают по фазе и ток статора имеет только реактивную составляющую. Соответственно тормозной электромагнитный момент машины равен нулю.

При внезапном увеличении активной составляющей тока статора после подключения дополнительной нагрузки возрастает тормозной электромагнитный момент, и ротор машины начинает тормозиться. Однако момент первичного двигателя остается неизменным, и скорость ротора падает, что вызывает уменьшение э. д. с. Е0. При этом уменьшается ток статора, в частности его активная составляющая, до тех пор, пока электромагнитный момент не снизится до исходного значения, равного установленному моменту первичного двигателя. Генератор как бы сбрасывает автоматически дополнительную активную нагрузку. В новом режиме величина напряжения на зажимах машины и его частота оказываются меньше, что неблагоприятно отражается на условиях работы нагрузки. Например, асинхронные двигатели начнут вращаться медленнее, а их максимальный момент Мтах снизится.

При углах 0 > я/2 работа синхронного генератора неустойчива. В этих условиях вращающий момент первичного двигателя М превышает максимальный тормозной электромагнитный момент генератора. Избыток вращающего момента (Af >Мэм) создает дальнейшее ускорение ротора, что обусловливает дальнейшее возрастание в \ и новое уменьшение тормозного момента и т. д., пока генератор не выпадает из синхронизма. Чтобы восстановить запас устойчивости я/2 — - в синхронного генератора при увеличенной нагрузке, необходимо увеличить ток возбуждения (точка 3).

При углах \в\ > я/2 работа синхронного генератора неустойчива. В этих условиях вращающий момент первичного двигателя М превышает максимальный тормозной электромагнитный момент генератора. Избыток вращающего момента (М^ >MJM) создает дальнейшее ускорение ротора, что обусловливает дальнейшее возрастание в \ и новое уменьшение тормозного момента и т. д., пока генератор не выпадает из синхронизма. Чтобы восстановить запас устойчивости я/2 -— ! в \ синхронного генератора при увеличенной нагрузке, необходимо увеличить ток возбуждения (точка J).

Следовательно, по мере уменьшения частоты вращения якоря ток /СР, отдаваемый в сеть, уменьшается, хотя ток якоря /пер может оставаться постоянным, а следовательно, неизменным будет оставаться и тормозной электромагнитный момент.

В генераторном режиме приводной двигатель или турбина создают вращающий момент на валу, благодаря чему вал генератора вместе с полем ротора поворачивается и опережает поле якорной обмотки на угол 0 (см. 1.12, б). Вследствие этого электромагнитные силы F притяжения полей ротора и статора имеют тангенциальные составляющие Fг, создающие тормозной электромагнитный момент. С увеличением нагрузки генератора угол 6 увеличивается, т. е. поле статора в большей степени отстает от поля ротора. При увеличении угла 6 в некоторых пределах увеличиваются Р\ и электромагнитный

Уравнение моментов машины в генераторном режиме. При вращении ротора возникает момент Ма сопротивления вращению, который обусловливается потерями в машине на трение, вихревые токи и гистерезис. Этот момент является тормозным при холостом ходе машины, поэтому его называют моментом холостого х о-д а. При нагрузке в результате взаимодействия тока якорной обмотки с магнитным потоком генератора возникает тормозной электромагнитный момент М. При всяком нарушении постоянства скорости вращения необходимо учитывать динамический момент

Если во вращающемся двигателе, имеющем нагрузочный момент на валу, увеличить поток или скорость вращения таким образом, чтобы э. д. с. стала равной напряжению сети, то двигатель разгружается и начинает вращаться вхолостую. При дальнейшем увеличении э. д. с. (Е>И) машина переходит в генераторный режим и на ее валу создается тормозной электромагнитный момент. Энергия торможения отдается в сеть и может быть полезно использована. Такое торможение называется рекуперативным.

Как видно, электромагнитный момент генератора М направлен против скорости вращения ротора п и момента Л1вр первичного двигателя. Таким образом, момент генератора является тормозным. Если не учитывать трения в подшипниках и о воздух в синхронной машине, как мы и будем поступать в дальнейшем, то следует считать, что при установившемся режиме работы тормозной электромагнитный момент

Если в среднем по СССР гидродинамические явления при спуско-подъемных операциях практически не ограничивают скорость перемещения инструмента, вероятность возникновения совокупности условий, вызывающих необходимость в таком ограничении (низкое значение градиента давления, малый диаметр бурильных труб и скважины, высокая вязкость раствора и т.д.), в отдельных районах весьма велика, особенно при нерациональных соотношениях диаметров скважины и бурильных труб, или при неудачном выборе турбобура. Поэтому тормозное устройство должно обладать способностью широкой регулировки скорости спуска; для каждой скважины в геолого-техническом наряде необходимо, исходя из конкретных условий, рассчитать и указать допустимые скорости спуска.

Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, авометр, тахометр*, трехполюсный реверсивный переключатель, разборный образец электродвигателя, тормозное устройство. Измерительные приборы выберите в соответствии с паспортными данными двигателя.

4. Соберите цепь, представленную на схеме 42 (тормозное устройство на чертеже не показано).

Электродвигатель параллельного возбуждения, вольтметр, два амперметра, два реостата, тахометр, тормозное устройство, разборный образец электродвигателя.

Трехфазный асинхронный электродвигатель с коротко-замкнутым ротором, тормозное устройство, реверсивный и нереверсивный магнитные пускатели с тепловыми реле, реостат, амперметр, трансформатор тока, секундомер.

Установка, состоящая из электродвигателя, собранной цепи управления, нагрузочное (тормозное) устройство, два амперметра, тахометр, секундомер.

Основными элементами однокабинных лифтов являю гея кабина, подъемная лебедка (при наличии редуктора), канаты, противовес (контргруз), электродвигатель, тормозное устройство и аппараты управления. Питание двигателей дверей и вентиляторов, освещение кабины, связь аппаратуры управления и сигнализации с оборудованием, находящимся вне кабины, осуществляются гибким кабелем: или, в некоторых случаях, троллеями. Однокабинные лифты бывают пассажирские, грузовые, грузопассажирские и др. Пассажирские лифты получили наибольшее распространение в жилых и служебных зданиях высотой более чем 5 этажей. Так, например, в Чикаго 110-этажный небоскреб высотой 443 м обслуживается 103 лифтами и 18 эскалаторами.

Основными элементами однокабинных лифтов являю гея кабина, подъемная лебедка (при наличии редуктора), канаты, противовес (контргруз), электродвигатель, тормозное устройство и аппараты управления. Питание двигателей дверей и вентиляторов, освещение кабины, связь аппаратуры управления и сигнализации с оборудованием, находящимся вне кабины, осуществляются гибким кабелем: или, в некоторых случаях, троллеями. Однокабинные лифты бывают пассажирские, грузовые, грузопассажирские и др. Пассажирские лифты получили наибольшее распространение в жилых и служебных зданиях высотой более чем 5 этажей. Так, например, в Чикаго 110-этажный небоскреб высотой 443 м обслуживается 103 лифтами и 18 эскалаторами.

в диапазоне высот вращения Я=56.. 160 мм. Тормозное устройство ( 12.1), состоящее из электромагнита, нажимного диска фрикционных элементов и пружин, смонтировано на конце вала со стороны вентилятора и закрыто общим с ним кожухом. Тормозные элементы выполнены из металлокерамики или материалов на основе асбокаучуковой композиции. При включении двигателя одновременно подается напряжение на катушку электромагнита, его якорь притягивается к ярму и, сжимая пружины, освобождает нажимный диск, вследствие чего двигатель растормаживается. При отключении двигателя от сети прекращается протекание тока по катушке электромагнита и его якорь под действием пружин прижимает нажимный диск к тормозным элементам, обеспечивая создание на валу тормозного момента. Охлаждение тормозного устройства осуществляется вентилятором двигателя, протягивающим охлаждающий воздух через тормозную систему.

Двигатели рассчитаны на повторно-кратковременный режим 54 с частыми пусками под нагрузкой (в зависимости от числа полюсов и режима работы в пределах 120... 1500 пусков в час) при ПВ=±а =40%. Тормозное устройство обеспечивает тормозной момент не менее (1,75.. 2)Л1НОМ.

Время торможения составляет не более 40... 100 мс, время рас-тормаживания — не более 100... 200 мс. Мощность, потребляемая тормозным устройством в установившемся режиме, не превышает 0,5% от мощности, потребляемой электродвигателем. Энергетические показатели и пусковые характеристики рассматриваемых двигателей не более чем на 1... 1,5% хуже, чем у двигателей серии АИ основного исполнения. Питание тормозного магнита осуществляется от сети через специальное устройство; для обеспечения быстрого растормаживания при пуске применена форсировка тормозного магнита. Тормозное устройство обладает высокой надежностью и долговечностью. Оно обеспечивает 1—2 млн. срабатываний при вероятности безотказной работы 0,95.