KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja...
Transcript of KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja...
![Page 1: KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja je da mašina (motor) menja ulogu, odnosno radi kao generator, pretvara mehaničku](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040704/5dd0e7a7d6be591ccb634468/html5/thumbnails/1.jpg)
KOČENJE U ELEKTROMOTORNOMKOČENJE U ELEKTROMOTORNOMPOGONU
Kočenje služi za:− smanjivanje brzine sa većim koeficijentom usporenja
nego kod prirodnog usporavanjadržanje pogona u stanju mirovanja− držanje pogona u stanju mirovanja
Postoje dve vrste kočenja:
1) Mehaničko kočenje, upotrebom mehaničkih kočnica,
j j
,
2) električno kočenje, motor razvija moment kojideluje u suprotnom smeru od smera obrtanjadeluje u suprotnom smeru od smera obrtanja.
![Page 2: KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja je da mašina (motor) menja ulogu, odnosno radi kao generator, pretvara mehaničku](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040704/5dd0e7a7d6be591ccb634468/html5/thumbnails/2.jpg)
Mehaničke kočnice
![Page 3: KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja je da mašina (motor) menja ulogu, odnosno radi kao generator, pretvara mehaničku](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040704/5dd0e7a7d6be591ccb634468/html5/thumbnails/3.jpg)
Mehaničke kočnice
![Page 4: KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja je da mašina (motor) menja ulogu, odnosno radi kao generator, pretvara mehaničku](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040704/5dd0e7a7d6be591ccb634468/html5/thumbnails/4.jpg)
Mehaničke kočnice
![Page 5: KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja je da mašina (motor) menja ulogu, odnosno radi kao generator, pretvara mehaničku](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040704/5dd0e7a7d6be591ccb634468/html5/thumbnails/5.jpg)
Mehaničke kočnice
![Page 6: KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja je da mašina (motor) menja ulogu, odnosno radi kao generator, pretvara mehaničku](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040704/5dd0e7a7d6be591ccb634468/html5/thumbnails/6.jpg)
Mehaničke kočnice
![Page 7: KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja je da mašina (motor) menja ulogu, odnosno radi kao generator, pretvara mehaničku](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040704/5dd0e7a7d6be591ccb634468/html5/thumbnails/7.jpg)
Mehaničke kočnice
![Page 8: KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja je da mašina (motor) menja ulogu, odnosno radi kao generator, pretvara mehaničku](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040704/5dd0e7a7d6be591ccb634468/html5/thumbnails/8.jpg)
ELEKTRIČNO KOČENJE MOTORA JEDNOSMERNE STRUJE
SA NEZAVISNOM POBUDOM
Tri vrste kočenja:1 Rekuperativno;1. Rekuperativno;2. Protivstrujno (dva načina);3 Dinamičko (reostatsko)3. Dinamičko (reostatsko)
Zajedničko za sva kočenja je da mašina (motor) menja ulogu, odnosno radi kao generator, pretvara mehaničku energiju u električnu.
Navedena kočenja se razlikuju po načinu realizacije i po tome kako se troši dobijena električna energija.
![Page 9: KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja je da mašina (motor) menja ulogu, odnosno radi kao generator, pretvara mehaničku](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040704/5dd0e7a7d6be591ccb634468/html5/thumbnails/9.jpg)
REKUPERATIVNO KOČENJE
Polazeći od relacije:N:
0aR mω ω ωΔ = − =0 2 mf
mω ω ωϕ
Δ
dobija se: ( )2 /m Rϕ ω= ⋅Δ 0ω >j ( )/m f am Rϕ ω= ⋅Δ
Mehanička snaga na vratilu mašine je:
0ω⋅ >
( ) ωωϕω ⋅Δ⋅=⋅ afm Rm /2
i biće negativna samo ako je Δω < 0, odnosno ako je ω > ω0 !! Rekuperativno kočenje se ostvaruje u drugom kvadrantu. Na sličan način se može pokazati da se generatorski režim zaNa sličan način se može pokazati da se generatorski režim za negativne brzine (ω < 0) ima kada je ω < ω0
odnosno: 0ω ω>
![Page 10: KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja je da mašina (motor) menja ulogu, odnosno radi kao generator, pretvara mehaničku](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040704/5dd0e7a7d6be591ccb634468/html5/thumbnails/10.jpg)
Statičke karakteristike pri rekuperativnom kočenju
Prirodna
ωω0
Prirodna
Kočna
Opterećenjem
![Page 11: KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja je da mašina (motor) menja ulogu, odnosno radi kao generator, pretvara mehaničku](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040704/5dd0e7a7d6be591ccb634468/html5/thumbnails/11.jpg)
Statičke karakteristike pri rekuperativnom kočenju
Prirodna
ωω0
Prirodna
Kočna
Opterećenjem
![Page 12: KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja je da mašina (motor) menja ulogu, odnosno radi kao generator, pretvara mehaničku](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040704/5dd0e7a7d6be591ccb634468/html5/thumbnails/12.jpg)
Zbog promenjenog toka energije (mašina radi u generatorskom režimu), snage menjaju algebarski predznak (postaju negativne). Polazeći od naponske jednačine za kolo indukta,
/ 0a a a au e R i i= + ⋅ ⋅ <2
a a a a au i e i R i⋅ = ⋅ + ⋅dobijamo:
Razvijena snaga (negativna u toku kočenja)
Džulova snaga(uvek pozitivna)
Snaga vraćena umrežu (negativna u toku kočenja) (negativna u toku kočenja)j )
Realizacija
1 l č j k d b i l j d i ć d1. slučaj: kad brzina po apsolutnoj vrednosti postane veća od brzine praznog hoda (kolica na nizbrdici, spuštanje tereta kod dizalice);
2. slučaj: kada se brzina praznog hoda smanji ispod trenutne brzine.smanjivanje napona za const.f f nomau ϕ ϕ← = =
0
j j ppovećanje do , za const.
f f noma
f f nom a a nomf
uu u
ϕ ϕω ϕ ϕϕ
=← = =
![Page 13: KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja je da mašina (motor) menja ulogu, odnosno radi kao generator, pretvara mehaničku](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040704/5dd0e7a7d6be591ccb634468/html5/thumbnails/13.jpg)
Osobine:
ekonomično; ne zahteva posebnu opremu; može se ostvariti samo kad se steknu
potrebni uslovi.
Primena:Primena:
Kod električnih vozila i dizalica, i u regulisanom pogonu kod promena brzine.
![Page 14: KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja je da mašina (motor) menja ulogu, odnosno radi kao generator, pretvara mehaničku](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040704/5dd0e7a7d6be591ccb634468/html5/thumbnails/14.jpg)
PROTIVSTRUJNO KOČENJE – Prvi način
Prvi način, bez prevezivanja indukta ( )00 0 >> ωau
ai+ aki
+au adR e
+
![Page 15: KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja je da mašina (motor) menja ulogu, odnosno radi kao generator, pretvara mehaničku](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040704/5dd0e7a7d6be591ccb634468/html5/thumbnails/15.jpg)
Prirodna
Opterećenjeω
ω0 Prirodnaω0
m
Kočna
![Page 16: KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja je da mašina (motor) menja ulogu, odnosno radi kao generator, pretvara mehaničku](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040704/5dd0e7a7d6be591ccb634468/html5/thumbnails/16.jpg)
( )2 /m e f ap m Rω ϕ ω ω= ⋅ = ⋅ ⋅ ΔMehanička snaga =
je negativna ako je Δω > 0, a ω <0. Iz ove dve nejednačine sledi:
Δω > ωΔω > ω0
Ovakav režim ima se u IV kvadrantu, a može se ostvariti dodavanjem (velikog) otpora na red sa induktomdodavanjem (velikog) otpora na red sa induktom.
Bilans snaga:u R R+
N:2
a a ade
f f
u R R mωϕ ϕ
+= − em⋅
( ) 2a a e a ad au i m R R iω⋅ − ⋅ = + ⋅
Snaga izvora + meh. snaga = Džulova snaga !!!!!
![Page 17: KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja je da mašina (motor) menja ulogu, odnosno radi kao generator, pretvara mehaničku](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040704/5dd0e7a7d6be591ccb634468/html5/thumbnails/17.jpg)
( )u e R R i= + + ⋅ i
( ) 2i i R R iϕ ω + +
( )a a ad au e R R i= + + ⋅ ai⋅
( ) 2a a f a a ad au i i R R iϕ ω⋅ = ⋅ ⋅ + + ⋅
( ) 2( ) 2a a e a ad au i m R R iω⋅ = ⋅ + + ⋅
Dž lSnaga uzeta izRazvijena snaga
(negativna u toku kočenja)
Džulova snaga(uvek pozitivna)
S aga u etamreže (pozitivna u toku kočenja)
dobijamo:
( ) 2a a e a ad au i m R R iω⋅ − ⋅ = + ⋅
0 0 00
> < >>
Snaga izvora + meh. snaga = Džulova snaga !!!!!
![Page 18: KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja je da mašina (motor) menja ulogu, odnosno radi kao generator, pretvara mehaničku](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040704/5dd0e7a7d6be591ccb634468/html5/thumbnails/18.jpg)
Osobine:Osobine:
velika razvijena toplotna energija;j p g j ; potrebna dodatna oprema (otpornici); efikasno kočenje !
Primena:Primena:
Kod dizalica za spuštanje stalnom brzinom.p j
![Page 19: KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja je da mašina (motor) menja ulogu, odnosno radi kao generator, pretvara mehaničku](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040704/5dd0e7a7d6be591ccb634468/html5/thumbnails/19.jpg)
PROTIVSTRUJNO KOČENJE – Drugi način
Drugi način, sa prevezivanjem indukta ( )00 0 << ωau
i+ ai
aki
Mau adR e+
![Page 20: KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja je da mašina (motor) menja ulogu, odnosno radi kao generator, pretvara mehaničku](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040704/5dd0e7a7d6be591ccb634468/html5/thumbnails/20.jpg)
Prirodna
ωω0
Kočna
Opterećenje
m
Opterećenje
−ω0
![Page 21: KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja je da mašina (motor) menja ulogu, odnosno radi kao generator, pretvara mehaničku](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040704/5dd0e7a7d6be591ccb634468/html5/thumbnails/21.jpg)
Mehanička snaga 0m ep m ω= ⋅ <g
ako je:
m ep
0 a 0ω ωΔ < >iz čega sledi:
Δ
0, a 0ω ωΔ < >
0ω ωΔ <
odnosno (jer je ω0 < 0 !!):
0ω ωΔ >
![Page 22: KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja je da mašina (motor) menja ulogu, odnosno radi kao generator, pretvara mehaničku](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040704/5dd0e7a7d6be591ccb634468/html5/thumbnails/22.jpg)
Ovakav režim ima se u II kvadrantu, a ostvaruje se dodavanjem j j(velikog) otpora na red sa induktom. Prethodno su krajevi indukta prevezani !!
Bilans snaga je isti kao i u prethodnom slučaju, ali je:
ua < 0,ia < 0,me < 0, ω > 0.ua 0,ia 0,me 0, ω 0.
( ) 2 ( ) 2
0 0 0
a a e a ad au i m R R iω> < >
⋅ − ⋅ = + ⋅
0>
Snaga izvora + meh. snaga = Džulova snaga !!!!!
![Page 23: KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja je da mašina (motor) menja ulogu, odnosno radi kao generator, pretvara mehaničku](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040704/5dd0e7a7d6be591ccb634468/html5/thumbnails/23.jpg)
O biOsobine
- najefikasnije kočenje!- najefikasnije kočenje!- revers
Primena:
Z l k č j k ji di I k d t iZa nagla kočenja pogona koji radi u I kvadrantu i za kočenje kolica koja su na nizbrdici.
![Page 24: KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja je da mašina (motor) menja ulogu, odnosno radi kao generator, pretvara mehaničku](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040704/5dd0e7a7d6be591ccb634468/html5/thumbnails/24.jpg)
DINAMIČKO KOČENJE
Kada se indukt odvoji od izvora i njegovi krajevi spoje preko dodatog otpora važi:otpora važi:
ua = 0i
+
ai
+aki
+au
Re+
adR
![Page 25: KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja je da mašina (motor) menja ulogu, odnosno radi kao generator, pretvara mehaničku](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040704/5dd0e7a7d6be591ccb634468/html5/thumbnails/25.jpg)
Prirodna
ωω0
Prirodna
Opterećenje
m
OpterećenjeKočna
![Page 26: KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja je da mašina (motor) menja ulogu, odnosno radi kao generator, pretvara mehaničku](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040704/5dd0e7a7d6be591ccb634468/html5/thumbnails/26.jpg)
Iz izraza za mehaničku karakteristiku dobija se:
a adR R mω += − 2 e
fmω
ϕ= −
Mehanička karakteristika motora u ovom slučaju leži samo u II i IV kvadrantu i prolazi kroz koordinatni početakkvadrantu i prolazi kroz koordinatni početak.
Nagib karakteristike se može podešavati pomoću dodatog otpora.otpora.
![Page 27: KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja je da mašina (motor) menja ulogu, odnosno radi kao generator, pretvara mehaničku](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040704/5dd0e7a7d6be591ccb634468/html5/thumbnails/27.jpg)
Množeći izraz ω(me) sa me dobija se:Množeći izraz ω(me) sa me dobija se:
( ) 2e a ad am R R iω⋅ = − + ⋅( )e a ad a
Drugi način, iz jednačine indukta:
( ) 2a a e a ad au i m R R iω⋅ − ⋅ = + ⋅
0 0 00
= < >>
Mehanička snaga = Džulova snaga !!!!!
sva mehanička energija se pretvara u toplotu !!
Mehanička snaga = Džulova snaga !!!!!
Iz izvora se ne uzima energija ua = 0
![Page 28: KOČENJEUELEKTKOČENJE U ELEKTROMOTORNOM POGONU kocenje.rev5_bn.pdf · Zajedničko za sva kočenja je da mašina (motor) menja ulogu, odnosno radi kao generator, pretvara mehaničku](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022040704/5dd0e7a7d6be591ccb634468/html5/thumbnails/28.jpg)
Osobine:
autonomnost u radu (pobuda?); dodatna oprema;
li k či i i li b i mali kočioni momenat pri malim brzinama.
Primena:Primena:
Zaustavljanje pogona u havarijskim režimima, j j p g j ,spuštanje tereta i kočenje vozila na nizbrdici (autonomno).