ПЭК, как и металлобугажные конденсаторы, можйо пои-менять в тормозных устройствах, только при подключении их 15 статорной обмотке двигателя после его отключения от сети При этом к конденсаторам 1будет кратковременно приложено. переМенное напряжение уменьшающейся амплитуды и частоты Систематическое приложение такого напряжения вызывает изменение свойств ПЭК, анализ которого удобно провести с помощью схем замещения, приведенных на рис. 48 [6].

При приложении переменного напряжения с амплитудным значением t/м к зажимам ПЭК емкостью Со схема замещения имеет вид, показанный на рис. 48, а. Под действием напряжения катодная пластина постепенно оксидируется и начинает приобретать свойства анодной, что эквивалентно последовательному включению еще одного ПЭК, но со встречной полярностью (рис. 48, б). . По мере формовки сопротивление Язп в непроводящем на- правлении становится во много раз больше сопротивления -пр- Формующие напряжения при этом уравниваются и стремятся к величине С/м, имеющей при .конденсаторном торможении максимальное значение, равное амплитуде линейного напряжения сети [/м.л-. Емкости С] и Сг определяют по выражениям:

eS.3

(37)

где 8 - диэлектрическая проницаемость электролита; Si, 2 - площади анодной и катодной пластин, м; ai, -коэффициенты, зависящие от толщины пластин; N - число включений.

После многократных торможений (Я-оо) значения этих емкостей приблизятся к величинам

Ci =

Со =

(38).

Номинальное формовочное напряжение С/ф.н составляет 1,1-1,2 номинального напряжения ПЭК, а начальная емкость-

г (39).

(1,1-- l,2)t/Hiai

Практически при конденсаторном торможении [/.л всегда больше номинального напряжения применяемых конденсаторов Тогда с учетом последнего выражения

С ЛЫ--Со. , (40>

л 0

IB, R

Рис. в- Схемы замещения полярного электролитического конденсатора до (а) и после (б) деполяризации:

IB 2В -идеальные вентили; Sjj - сопротивления оксидного слоя в проводящем

и непроводящем направлениях; - сопротивление электролита

Пр0 одинаковых (или близких) геометрических размерах анодной и катодной пластин общая емкость ПЭК после формовки катодной пластины уменьшится

(41)

Таким образом, при конденсаторном торможении ПЭК деполяризуется и снижает свою емкость прямо пропорционально прикладываемому максимальному напряжению и обратно пропорционально своему номинальному. Используя конденсаторы с большим Un и снижая прикладываемое напряжение (например, соединением ПЭК в звезду), можно получить частичную стабилизацию емкости ПЭК-

Полярность ПЭК вчитывается в схеме замещения шунтированием емкости конденсатора вентилем 2В и определяет их . несмметрию, которая существенно влияет на характер и величину тормозного момента. Если ПЭК йе подвергался воздействию переменного тока, то в начале торможения, когда к конденсатору прикладывается значительное переменное напряжение конденсатор Со в один полупериод закорачивается вентилем 28. В результате этого при трехфазном включении ПЭК в обмотках лашины будут протекать токи ос-нов11ой и двойной частоты, создающие вращающиеся в разные стороны с различной скоростью магнитные потоки. Поэтому тормозной момент будет наряду с постоянной составляющей содержать и переменную утроенной частоты. Деполяризация ПЭК превращает его в симметричный элемент и устраняет переменную составляющую момента.

сли емкости С/ й Сг в соответствии с уравнениями (38) знаительно меньше Со, то это должно привести к уменьшению TopivosHoro момента при конденсаторном торможении. При С/гСг - Со изменение свойств ПЭК должно привести к возрастанию тормозного момента, ибо ПЭК при этом приближается к обычному бумажному конденсатору емкости С. Из сказанного следует, что положительное влияние деполяризации

грис. 49. Изменение параметров ПЭК и зффек- ,g тивности торможения в зависимости от числа включений jN (величины эквивалентного тормозного момента Мэк и сопротивления электро- g лита Яэ даны в долях номинальных; емкость

- в долях первонаг- 4 чальной)

0,8

О- 0

2N>40-

1на тормозной эффект в значительной степени определяется номинальным напрянсением ПЭК и величиной переменного напряжения, приводящего кдеполяризации.

В соответствии с этим ПЭК можно разделить на две группы: низковольтные (t/„160 В) и высоковольтные (fH 300 В). Для первых деполяризация сопровождается снижением тормозного эффекта, что делает их применение для торможения нецелесообразным. Для вторых характерными являются параметры ПЭК, полученные экспериментально в результате испытаний конденсаторов КЭ-2М, 450 В (рис. 49). !. Снижение емкости происходит значительно медленнее, чем в опытах с низковольтными ПЭК. К концу э-сперимента емкость составляет в среднем 0,5 начальной, что соответствует приводимой выше величине [см. вырал<ения (37) -(41)]. Одновременно значительно увеличивается сопротивление электро-, лита во всех ПЭК, что приводит к повышению потерь в кон-.денсаторах и уменьшению их электрической прочности. Первое ,должно быть учтено тепловым расчетом, а второе, как показал опыт длительной промышленной эксплуатации, не оказывает заметного влияния на долговечность конденсаторов, но должно учитываться при расчетах надежности. Наиболее важным следует считать рост эквивалентного тормозного момента и соответственно увеличение со временем эффективности торможения.

Экстремальный характер изменения эквивалентного тормозного момента объясняется тем, что небольшое увеличение сопротивления электролита увеличивает тормозной момент, выполняя роль нагрузочного сопротивления. При значительном увеличении этого сопротивления преобладающее влияние на изменение момента начинает оказывать не деполяризация, а уменьшение величины тока.

Типичные осциллограммы конденсаторного торможения асинхронного двигателя с подключением ПЭК, проработавших

4 Зак. 1589 . 97