Κυκλώματα φρένων για κινητήρες συνεχούς ρεύματος

Κατά το φρενάρισμα και την όπισθεν κινητήρες συνεχούς ρεύματος (DPT) εφαρμόζει ηλεκτρική (δυναμική και αντίστροφη αλλαγή) και μηχανική πέδηση. Κατά τη δυναμική πέδηση, το κύκλωμα αποσυνδέει την περιέλιξη του οπλισμού από το δίκτυο και την κλείνει σε μια αντίσταση πέδησης σε ένα ή περισσότερα βήματα. Η δυναμική πέδηση ελέγχεται με χρόνους αναφοράς ή με έλεγχο ταχύτητας.

Για τον έλεγχο της ροπής του DCT με ρύθμιση χρονισμού στη λειτουργία δυναμικής πέδησης, το συγκρότημα κυκλώματος που φαίνεται στο Σχ. 1, α, σχεδιασμένο να ελέγχει την πέδηση DCT με ανεξάρτητη διέγερση με ένα μόνο στάδιο της αντίστασης πέδησης R2.

Ρύζι. 1. Σχηματικό που υλοποιεί μονοβάθμια (α) και τριβάθμια (β) δυναμική πέδηση κινητήρα συνεχούς ρεύματος με έλεγχο χρόνου και αρχικό διάγραμμα πέδησης τριών σταδίων (γ).

Η εντολή μεταφοράς του DPT σε λειτουργία δυναμικής διακοπής στο παραπάνω διάγραμμα δίνεται από το κουμπί SB1. Σε αυτήν την περίπτωση, ο επαφές γραμμής KM1 αποσυνδέει τον οπλισμό του κινητήρα από την τάση δικτύου και ο επαφές πέδησης KM2 συνδέει μια αντίσταση πέδησης σε αυτόν.Η εντολή χρονομέτρησης της διαδικασίας δυναμικής πέδησης για το ρελέ πέδησης KT δίνεται στους επαφές γραμμής KM1, οι οποίοι εκτελούν την προηγούμενη λειτουργία στο κύκλωμα πριν από την έναρξη της δυναμικής πέδησης. Ένα ηλεκτρομαγνητικό ρελέ χρόνου για συνεχές ρεύμα χρησιμοποιείται ως ρελέ πέδησης.

Το κύκλωμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο ανεξάρτητα διεγερμένων DCT και DCT διεγερμένων σε σειρά, αλλά στην τελευταία περίπτωση με αντιστροφή ρεύματος στην περιέλιξη πεδίου σειράς.

Η πέδηση με χρόνο ελεγχόμενης έγχυσης συνεχούς ρεύματος χρησιμοποιείται πιο συχνά στην πέδηση πολλαπλών σταδίων, όπου χρησιμοποιούνται πολλαπλά ρελέ χρονισμού για την αποστολή εντολών σε διαδοχικά στάδια μιας αντίστασης πέδησης (όπως στην εκκίνηση). Ένας κόμβος ενός τέτοιου κυκλώματος που έχει κατασκευαστεί για ένα ανεξάρτητα διεγερμένο DCT με τρία στάδια αντίστασης πέδησης φαίνεται στο Σχ. 1, β.

Η διαδοχική συμπερίληψη των σταδίων πέδησης πραγματοποιείται από τους επαφέες KM2, KM3, KM4, που ελέγχονται από τα ηλεκτρομαγνητικά ρελέ χρόνου KT1, KT2 και KT3. Η εντολή ελέγχου για την έναρξη της στάσης στο κύκλωμα δίνεται από το κουμπί SB1, το οποίο απενεργοποιεί τον επαφέα KM1 και ενεργοποιεί το KM2.

Η περαιτέρω σειρά ενεργοποίησης των επαφών KM3, KM4 και απενεργοποίησης KM2 στο τέλος της διαδικασίας πέδησης καθορίζεται από τη ρύθμιση των ρελέ φρένων KT2, KT3 και KT1, τα οποία παρέχουν εναλλαγή σε τρέχουσες τιμές I1 και I2, όπως φαίνεται στο Σύκο. 1, γ. Το παραπάνω σχήμα ελέγχου μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο ενός κινητήρα AC σε λειτουργία δυναμικής πέδησης.

Στη δυναμική πέδηση ενός σταδίου, το πιο συνηθισμένο είναι ο έλεγχος ροπής με έλεγχο ταχύτητας. Ο κόμβος μιας τέτοιας αλυσίδας φαίνεται στο σχ. 2.Ο έλεγχος ταχύτητας παρέχεται από το ρελέ τάσης KV του οποίου το πηνίο είναι συνδεδεμένο με τον οπλισμό του DPT.

Ρύζι. 2. Δυναμικό κύκλωμα ελέγχου πέδησης κινητήρα συνεχούς ρεύματος με έλεγχο ταχύτητας.

Αυτό το ρελέ ενεργοποίησης χαμηλής ταχύτητας δίνει εντολή στον επαφέα KM2 να σβήσει και να τερματίσει τη διαδικασία πέδησης. Η πτώση τάσης του ηλεκτρονόμου KV αντιστοιχεί σε ποσοστό περίπου 10-20% της αρχικής τιμής σταθερής κατάστασης:

Στην πράξη, το ρελέ KV ρυθμίζεται έτσι ώστε ο επαφέας φρένου να απενεργοποιείται με σχεδόν μηδενική ταχύτητα.Καθώς το ρελέ φρένων πρέπει να απενεργοποιηθεί σε χαμηλή τάση, τότε επιλέγεται ένα ρελέ χαμηλής τάσης επιστροφής τύπου REV830.

Όταν σταματάτε τους κινητήρες σε λειτουργία αντίθεσης, η οποία χρησιμοποιείται συχνότερα σε κυκλώματα αντιστροφής, η χρήση του ελέγχου ταχύτητας είναι η απλούστερη και πιο αξιόπιστη.

Η μονάδα ελέγχου DPT SV σε λειτουργία πέδησης με ανάδραση ενός σταδίου της αντίστασης πέδησης φαίνεται στο Σχ. 3. Η αντίσταση πέδησης αποτελείται από ένα συμβατικά αποδεκτό στάδιο εκκίνησης R2 και ένα αντίθετο στάδιο R1. Η εντολή ελέγχου για όπισθεν με αντίθετη πέδηση στο παραπάνω διάγραμμα δίνεται από τον ελεγκτή SM.

Ο έλεγχος του τρόπου διακοπής λειτουργίας και η έκδοση εντολής τερματισμού του πραγματοποιείται από τα ρελέ κατά της μεταγωγής KV1 και KV2, τα οποία είναι ρελέ τάσης τύπου REV821 ή REV84. Τα ρελέ ρυθμίζονται στην τάση έλξης με βάση την ενεργοποίησή τους σε στροφές κινητήρα κοντά στο μηδέν (15-20% της σταθερής ταχύτητας):

όπου Uc είναι η τάση τροφοδοσίας, Rx είναι το τμήμα της αντίστασης στο οποίο είναι συνδεδεμένο το πηνίο του ρελέ κατά της μεταγωγής (KV1 ή KV2), R είναι η σύνθετη αντίσταση του κυκλώματος οπλισμού.

Ρύζι. 4.Συγκρότημα κυκλώματος ελέγχου του χειριστηρίου κινητήρα συνεχούς ρεύματος έναντι πέδησης περιστροφής με έλεγχο ταχύτητας.

Το σημείο σύνδεσης των πηνίων του ρελέ με τις αντιστάσεις εκκίνησης και πέδησης, δηλ. η τιμή Rx, βρίσκεται από την προϋπόθεση ότι δεν υπάρχει τάση στο ρελέ στην αρχή της διακοπής όταν

όπου ωinit είναι η γωνιακή ταχύτητα του κινητήρα στην αρχή της επιβράδυνσης.

Η διακοπή της επαφής κλεισίματος του ρελέ κατά της μεταγωγής κατά τη διάρκεια ολόκληρης της περιόδου πέδησης εξασφαλίζει την παρουσία στον οπλισμό DCT της συνολικής αντίστασης πέδησης, η οποία καθορίζει το επιτρεπόμενο ρεύμα πέδησης. Στο τέλος της στάσης, το ρελέ KV1 ή KV2, ενεργοποιώντας, δίνει εντολή να ενεργοποιηθεί ο επαφέας αντίθεσης KM4 και επιτρέπει την έναρξη της αναστροφής μετά το τέλος της στάσης.

Κατά την εκκίνηση του κινητήρα, το ρελέ KV1 ή KV2 ενεργοποιείται αμέσως αφού δοθεί η εντολή ελέγχου για την εκκίνηση του κινητήρα. Ταυτόχρονα, ο επαφέας KM4 ενεργοποιεί και απενεργοποιεί τον βαθμό αντίστασης R1, χειρίζεται την περιέλιξη του ρελέ επιτάχυνσης KT. Αφού παρέλθει η καθυστέρηση, το ρελέ KT κλείνει την επαφή του στο κύκλωμα πηνίου του επαφέα KM5, το οποίο, όταν ενεργοποιηθεί, κλείνει την επαφή ισχύος του, ελιγμώνοντας μέρος της αντίστασης εκκίνησης R2, ο κινητήρας πηγαίνει στο φυσικό του χαρακτηριστικό.

Όταν ο κινητήρας σταματά, ειδικά στους μηχανισμούς κίνησης και ανύψωσης, εφαρμόζεται μηχανικό φρένο, που εκτελείται από ηλεκτρομαγνητικό πέδιλο ή άλλο φρένο. Το σχέδιο για την ενεργοποίηση του φρένου φαίνεται στο σχ. 4. Το φρένο ελέγχεται από ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα YB, όταν είναι αναμμένο, το φρένο απελευθερώνει τον κινητήρα και όταν είναι σβηστό, επιβραδύνει.Για να ενεργοποιήσετε τον ηλεκτρομαγνήτη, το πηνίο του, το οποίο συνήθως έχει μεγάλη αυτεπαγωγή, συνδέεται με την τάση τροφοδοσίας μέσω ενός επαφέα τόξου, για παράδειγμα, KM5.

Ρύζι. 4. Κόμβοι κυκλωμάτων για ενεργοποίηση ηλεκτρομαγνητικής πέδης συνεχούς ρεύματος.

Αυτός ο επαφέας ενεργοποιείται και απενεργοποιείται με βοηθητικές επαφές του γραμμικού επαφέα KM1 (Εικ. 4, β) ή από τον αντίστροφο επαφέα KM2 και KMZ (Εικ. 4, γ) σε αναστρέψιμα κυκλώματα. Κανονικά, η μηχανική πέδηση εκτελείται μαζί με την ηλεκτρική πέδηση, αλλά το φρένο μπορεί να εφαρμοστεί, για παράδειγμα, μετά το τέλος της δυναμικής πέδησης ή με χρονική καθυστέρηση. Σε αυτή την περίπτωση, η τροφοδοσία ρεύματος στο πηνίο του ηλεκτρομαγνήτη SW κατά την περίοδο δυναμικής πέδησης πραγματοποιείται από τον επαφέα φρένων KM4 (Εικ. 4, d).

Συχνά, οι ηλεκτρομαγνήτες των φρένων ενεργοποιούνται με τη δύναμη που παρέχεται από έναν πρόσθετο επαφέα KM6 (Εικ. 4, e). Αυτός ο επαφέας απενεργοποιείται από το ρελέ ρεύματος KA, το οποίο ενεργοποιείται όταν ενεργοποιείται η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα του φρένου YB. Το ρελέ KA έχει διαμορφωθεί ώστε να λειτουργεί με ρεύμα ίσο με το ονομαστικό ρεύμα του ψυχρού πηνίου της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας πέδησης YB σε κύκλο λειτουργίας = 25%.Το ρελέ χρόνου KT χρησιμοποιείται για να διασφαλιστεί ότι το μηχανικό φρένο εφαρμόζεται όταν ο κινητήρας σταματά.

Όταν το DCT σταματά σε ταχύτητα μεγαλύτερη από τη βασική, που αντιστοιχεί σε εξασθενημένη μαγνητική ροή, ο έλεγχος ροπής με αυξανόμενη μαγνητική ροή εκτελείται με έλεγχο ρεύματος. Ο έλεγχος ρεύματος παρέχεται από το ρελέ ρεύματος του διαστημικού σκάφους, το οποίο παρέχει ανάδραση ρελέ για το ρεύμα του οπλισμού, όπως έγινε όταν η μαγνητική ροή εξασθενούσε. Στη δυναμική πέδηση, το κύκλωμα που φαίνεται στην εικ. 5, α, και όταν σταμάτησε από αντίθεση — η μονάδα που φαίνεται στην εικ. 5 Β.

Ρύζι. 5. Κόμβοι δυναμικής πέδησης (α) και αντίθετων κυκλωμάτων (β) με αυξανόμενη μαγνητική ροή κινητήρα συνεχούς ρεύματος με έλεγχο ρεύματος.

Τα κυκλώματα χρησιμοποιούν τρία στάδια της αντίστασης δέσμης (R1 — R3) και τρεις επαφές επιτάχυνσης (KM2 — KM4), ένα στάδιο δυναμικής διακοπής και απέναντι από το R4 και έναν διακόπτη διακοπής (απέναντι) KM5.

Η ενίσχυση της μαγνητικής ροής πραγματοποιείται μέσω της επαφής ανοίγματος του ρελέ ρεύματος KA, ένα κύκλωμα μέσω του οποίου δημιουργείται όταν ενεργοποιείται ο επαφέας πέδησης KM5 και το κύκλωμα της επαφής κλεισίματος KM5, το οποίο χρησιμεύει για την αποδυνάμωση της μαγνητικής ροής κατά την εκκίνηση, διακόπτεται από την ανοιγόμενη βοηθητική επαφή του επαφέα KM5.

Στην αρχή της επιβράδυνσης, το ρελέ ΚΑ κλείνει από την πίεση του ρεύματος πέδησης και στη συνέχεια, όταν πέσει το ρεύμα, ανοίγει και αυξάνει τη μαγνητική ροή, η οποία προκαλεί την αύξηση του ρεύματος, την ενεργοποίηση του ρελέ ΚΑ. και η μαγνητική ροή να εξασθενεί. Για πολλές μεταγωγές του ρελέ, η μαγνητική ροή αυξάνεται στην ονομαστική τιμή. Επιπλέον, δυναμική πέδηση και αντίστροφη εναλλαγή θα πραγματοποιηθεί στα κυκλώματα σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά που καθορίζονται από τις αντιστάσεις R4 και R1-R4.

Το ρελέ KA ρυθμίζεται με τέτοιο τρόπο ώστε τα ρεύματα μεταγωγής του να είναι υψηλότερα από την ελάχιστη τιμή του ρεύματος πέδησης, η οποία είναι σημαντική για την αντίθετη πέδηση.