Потери энергии при торможении противовключением в три раза больше потерь при пуске, но в 1,5 раза больше энергии, потребляемой из сети [первое слагаемое в (22 )].

Из (22) и (23) видно, что потери энергии в роторной (якорной) цепи не зависят от времени переходного процесса и от формы механической характеристики, а определяются диапазоном изменения скорости в переходном процессе и величиной инерционности системы..

Б) При учете нагрузки к мощности потерь, определяемой переходным процессом при холостом ходе, добавляется составляющая, связанная с нагрузкой. Потери энергии в этом случае зависят от характера статического момента и формы механической характеристики двигателя и определяются выражением:

ΔW = ,

где t - время переходного процесса.

Второе слагаемое, отражающее влияние статической нагрузки, обозначим как ΔW , тогда ΔW = М (ω - ω)dt

Согласно (23) первое слагаемое представляет собой потери энергии при Мс = 0, а второе – определяет потери энергии, вызванные наличием момента

сопротивления Мс.

Особое значение правильная оценка потерь энергии имеет для регулируемых электроприводов.

С энергетической точки зрения регулирования скорости или момента означает изменение мощности механической энергии на валу двигателя.

Наиболее просто уменьшить потери энергии на валу двигателя ΔРмех можно, установив на пути устройство, отбирающее часть энергии, при этом отведенную энергию можно рассеять в виде тепла (рис. 2.1.а) или возвратить в сеть (рис.2.1.б). Первый способ реализуется в реостатных схемах, а второй в каскадных схемах. Наиболее экономично регулировать координаты электропривода так, чтобы мощность потребляемой энергии определялась мощностью, необходимой в данный момент механизму, и потерями. Такие возможности имеют системы УП – Д, позволяющие регулировать параметры U, I, f на входе электромеханического преобразователя таким образом, чтобы управление механической энергией осуществлялось не за счет увеличения потерь, а за счет необходимого снижения потребления энергии электродвигателем (рис.2.1.г). Суммарные потери для регулируемого привода с ДПТ с независимым возбуждением можно представить в виде: ΔР = ΔР_в(ΔР_мех.н.+ ΔР_ст.н)(ω/ωн)² +М(ω`₀ – ω) (25)

РУ – регулирующее устройство;

УП – управляемый преобразователь

Рисунок 2.1 – Схемы баланса мощности в регулируемом электроприводе.

При регулировании реостатным способом (ω`0= ω0)переменные потери растут пропорционально относительному перепаду скорости, а постоянные снижаются, поэтому изменение суммарных потерь зависит от соотношения постоянных и переменных потерь для данного двигателя и статической нагрузки.

При регулировании скорости путем изменения напряжения (ω0=var), например, с Мс= Мс._ном = const,ток якоря неизменен, неизменны переменные потери и суммарные потери несколько снижаются вследствие снижения постоянных потерь. При регулировании скорости путем изменения магнитного потока двигателя при М_сω_с=const ток возбуждения из-за нелинейности кривой намагничивания в большей степени, чем поток. Таким образом, снижение потерь в обмотке возбуждения компенсируется примерно таким же увеличением механических потерь.

Для статического преобразователя с полупроводниковыми вентилями постоянные потери определяются в основном потерями в стали силового трансфор-

матора и реакторов. Эти потери меняются мало, поэтому для управляемых преобразователей постоянные потери практически неизменны и равны номинальным.

Все энергетические режимы удобно представить в виде таблицы 1, в которой указаны направления составляющих мощностей, соотношения между их величинами и дана краткая характеристика.

Таблица 1 – Потери энергии в различных режимах работы