Mạch phanh cho động cơ DC

Khi phanh và đảo chiều động cơ điện một chiều (DPT) áp dụng phanh điện (động và ngược chiều) và phanh cơ. Trong quá trình hãm động, mạch ngắt cuộn dây phần ứng khỏi mạng và đóng nó vào điện trở hãm theo một hoặc nhiều bước. Phanh động được điều khiển với thời gian tham chiếu hoặc điều khiển tốc độ.

Để kiểm soát mô-men xoắn của DCT với điều chỉnh thời gian ở chế độ phanh động, cụm mạch được hiển thị trong Hình. 1, a, được thiết kế để điều khiển phanh DCT với kích thích độc lập với một cấp điện trở hãm R2.

Cơm. 1. Sơ đồ thực hiện hãm động năng một cấp (a) và ba cấp (b) của động cơ điện một chiều có điều khiển thời gian và sơ đồ ban đầu của hãm ba cấp (c).

Lệnh chuyển DPT sang chế độ dừng động trong sơ đồ trên được đưa ra bởi nút SB1. Trong trường hợp này, công tắc tơ đường dây KM1 ngắt kết nối phần ứng động cơ khỏi điện áp nguồn và công tắc tơ hãm KM2 kết nối điện trở hãm với nó.Lệnh tính thời gian của quá trình hãm động cho rơle hãm KT được cấp cho các công tắc tơ đường dây KM1, thực hiện thao tác trước đó trong mạch trước khi bắt đầu hãm động. Rơle thời gian điện từ cho DC được sử dụng làm rơle phanh.

Mạch có thể được sử dụng để điều khiển DCT kích thích độc lập và DCT kích thích nối tiếp, nhưng trong trường hợp thứ hai có đảo chiều dòng điện trong cuộn dây trường nối tiếp.

Phanh kiểm soát thời gian phun DC được sử dụng phổ biến nhất trong phanh nhiều giai đoạn, trong đó nhiều rơle thời gian được sử dụng để gửi lệnh đến các giai đoạn liên tiếp của điện trở hãm (như khi khởi động). Một nút của mạch như vậy được chế tạo cho DCT được kích thích độc lập với ba giai đoạn của điện trở hãm được thể hiện trong Hình. 1, b.

Việc bao gồm tuần tự các giai đoạn phanh được thực hiện bởi các công tắc tơ KM2, KM3, KM4, được điều khiển bởi các rơle thời gian điện từ KT1, KT2 và KT3. Lệnh điều khiển để bắt đầu dừng trong mạch được đưa ra bởi nút SB1, nút này sẽ tắt công tắc tơ KM1 và bật KM2.

Trình tự tiếp theo của việc bật các công tắc tơ KM3, KM4 và tắt KM2 khi kết thúc quá trình phanh được xác định bằng cách cài đặt các rơle phanh KT2, KT3 và KT1, cung cấp khả năng chuyển mạch ở các giá trị hiện tại I1 và I2, như thể hiện trong quả sung. 1, c. Sơ đồ điều khiển trên cũng có thể được sử dụng để điều khiển động cơ điện xoay chiều ở chế độ phanh động.

Trong phanh động một cấp, phổ biến nhất là điều khiển mô-men xoắn với điều khiển tốc độ. Nút của một chuỗi như vậy được hiển thị trong hình. 2.Kiểm soát tốc độ được cung cấp bởi rơle điện áp KV có cuộn dây được kết nối với phần ứng của DPT.

Cơm. 2. Mạch điều khiển hãm động cơ DC có điều khiển tốc độ.

Rơle ngắt tốc độ thấp này ra lệnh cho công tắc tơ KM2 tắt và chấm dứt quá trình phanh. Điện áp rơi của rơle KV tương ứng với tỷ lệ khoảng 10-20% giá trị ban đầu ở trạng thái ổn định:

Trong thực tế, rơle KV được đặt sao cho công tắc tơ phanh được ngắt điện ở tốc độ gần bằng 0. Vì rơle phanh phải được ngắt điện ở điện áp thấp nên rơle điện áp hồi trở thấp loại REV830 được chọn.

Khi dừng động cơ ở chế độ đối lập, thường được sử dụng trong các mạch đảo chiều, việc sử dụng điều khiển tốc độ là đơn giản và đáng tin cậy nhất.

Bộ điều khiển DPT SV ở chế độ hãm với phản hồi một cấp của điện trở hãm được thể hiện trong hình. 3. Điện trở hãm bao gồm tầng khởi động R2 được chấp nhận theo quy ước và tầng đối diện R1. Lệnh điều khiển lùi với hãm trước đối diện trong sơ đồ trên được đưa ra bởi bộ điều khiển SM.

Việc kiểm soát chế độ tắt máy và ra lệnh chấm dứt nó được thực hiện bởi các rơle chống chuyển mạch KV1 và KV2, là các rơle điện áp loại REV821 hoặc REV84. Rơle được điều chỉnh theo điện áp kéo lên dựa trên việc bật nó ở tốc độ động cơ gần bằng 0 (15-20% tốc độ ổn định):

trong đó Uc là điện áp nguồn, Rx là phần điện trở mà cuộn dây của rơle chống đóng cắt (KV1 hoặc KV2) được nối với đó, R là trở kháng mạch phần ứng.

Cơm. 4.Cụm mạch điều khiển của động cơ DC điều khiển chống hãm quay có điều khiển tốc độ.

Điểm kết nối của cuộn dây rơle với điện trở khởi động và hãm, tức là. giá trị Rx, được tìm thấy từ điều kiện không có điện áp trên rơle khi bắt đầu dừng khi

trong đó ωinit là vận tốc góc của động cơ khi bắt đầu giảm tốc.

Trạng thái đứt của tiếp điểm đóng của rơle chống chuyển mạch trong toàn bộ thời gian phanh đảm bảo sự hiện diện trong phần ứng DCT của tổng điện trở phanh, quyết định dòng điện phanh cho phép. Khi kết thúc quá trình dừng, rơle KV1 hoặc KV2 được bật, đưa ra lệnh bật công tắc tơ đối lập KM4 và cho phép bắt đầu đảo chiều sau khi kết thúc quá trình dừng.

Khi khởi động động cơ, rơ le KV1 hoặc KV2 bật ngay sau khi có lệnh điều khiển khởi động động cơ. Đồng thời, công tắc tơ KM4 bật và tắt mức điện trở R1, cuộn dây của rơle tăng tốc KT được thao tác. Sau khi hết thời gian trễ, rơle KT đóng tiếp điểm của nó trong mạch cuộn dây của công tắc tơ KM5, tiếp điểm này khi được kích hoạt sẽ đóng tiếp điểm nguồn, điều khiển một phần của điện trở khởi động R2, động cơ chuyển sang đặc tính tự nhiên.

Khi động cơ dừng lại, đặc biệt là trong các cơ cấu di chuyển và nâng hạ, phanh cơ học được áp dụng, được thực hiện bởi guốc điện từ hoặc phanh khác. Sơ đồ bật phanh được hiển thị trong hình. 4. Phanh được điều khiển bởi nam châm điện từ YB, khi bật, phanh sẽ nhả động cơ và khi tắt, nó sẽ giảm tốc.Để bật nam châm điện, cuộn dây của nó, thường có độ tự cảm lớn, được kết nối với điện áp cung cấp thông qua một công tắc tơ hồ quang, ví dụ, KM5.

Cơm. 4. Các nút mạch để bật phanh DC điện từ.

Công tắc tơ này được bật và tắt bằng các tiếp điểm phụ của công tắc tơ tuyến tính KM1 (Hình 4, b) hoặc bằng công tắc tơ đảo chiều KM2 và KMZ (Hình 4, c) trong các mạch đảo chiều. Thông thường, phanh cơ học được thực hiện cùng với phanh điện, nhưng phanh có thể được áp dụng, chẳng hạn như sau khi kết thúc quá trình phanh động hoặc có thời gian trễ. Trong trường hợp này, việc cung cấp năng lượng cho cuộn dây của nam châm điện SW trong thời gian phanh động được thực hiện bởi công tắc tơ phanh KM4 (Hình 4, d).

Thông thường, nam châm điện phanh được bật bằng lực do công tắc tơ bổ sung KM6 cung cấp (Hình 4, e). Công tắc tơ này được ngắt điện bởi rơle dòng điện KA, rơle này sẽ được cấp điện khi cuộn điện từ phanh YB được cấp điện. Rơle KA được cấu hình để hoạt động với dòng điện bằng với dòng định mức của cuộn dây lạnh của nam châm điện phanh YB ở chu kỳ làm việc = 25%.Rơle thời gian KT được sử dụng để đảm bảo rằng phanh cơ được tác động khi động cơ dừng.

Khi DCT dừng ở tốc độ cao hơn tốc độ cơ bản, tương ứng với từ thông yếu, điều khiển mô-men xoắn với từ thông tăng được thực hiện với điều khiển dòng điện. Kiểm soát dòng điện được cung cấp bởi rơle dòng điện của tàu vũ trụ, cung cấp phản hồi rơle cho dòng điện phần ứng, như đã được thực hiện khi từ thông yếu đi. Trong phanh động, mạch thể hiện trong hình. 5, a, và khi bị phe đối lập chặn lại — đơn vị thể hiện trong hình. 5 B .

Cơm. 5. Các nút hãm động năng (a) và mạch đối kháng (b) với từ thông tăng dần của động cơ DC có điều khiển dòng điện.

Các mạch sử dụng ba giai đoạn của điện trở chùm (R1 — R3) và ba công tắc tơ tăng tốc (KM2 — KM4), một giai đoạn dừng động và đối diện R4 và một công tắc tơ dừng (đối diện) KM5.

Việc khuếch đại từ thông được thực hiện thông qua tiếp điểm mở của rơle dòng điện KA, một mạch được tạo ra khi công tắc tơ phanh KM5 được bật và mạch của tiếp điểm đóng KM5, dùng để làm suy yếu từ thông khi khởi động bị ngắt do tiếp điểm phụ mở của công tắc tơ KM5.

Khi bắt đầu giảm tốc, rơle KA được đóng bởi áp suất của dòng hãm, sau đó, khi dòng điện giảm, nó sẽ mở ra và tăng từ thông, làm cho dòng điện tăng lên, rơle KA bật, và từ thông yếu đi. Đối với một số lần chuyển mạch của rơle, từ thông tăng đến giá trị danh nghĩa. Ngoài ra, phanh động và chuyển mạch ngược sẽ xảy ra trong mạch theo các đặc tính được xác định bởi điện trở R4 và R1-R4.

Rơle KA được điều chỉnh sao cho dòng chuyển mạch của nó cao hơn giá trị tối thiểu của dòng hãm, điều này rất quan trọng đối với việc hãm ngược chuyển mạch.