Механические характеристики электродвигателя в тормозных режимах

В практике электропривода находят применение следующие тормозные режимы:

1. Режим электродинамического (динамического) торможения,

2. Режим противовключения (противотока, электромагнитного тормоза),

3. Режим рекуперативного торможения (генераторного торможения с рекуперацией энергии).

Режим электродинамического торможения

Режимом электродинамического торможения называют такой режим работы электродвигателя, при котором его якорь отключается от питающей сети и замыкается на отдельное внешнее сопротивление, а обмотка возбуждения остается приключенной к сети. В этом режиме электродвигатель работает в качестве генератора с независимым возбуждением, преобразуя кинетическую энергию движущихся инерционных масс привода в электрическую, которая в свою очередь во внешнем сопротивлении в цепи самого якоря преобразуется в тепловую энергию.

Схема включения двигателя при динамическом торможении приведена на рисунке 2.3.

Уравнение механической характеристики при динамическом торможении

можно получить из общего выражения механической характеристики двигателя, полагая в нем напряжение сети равным нулю U=0,

, (2.7)

где R`=R_я+R_T.

Уравнение (2.7) определяет такие особенности механической характеристики:

1. Механическая характеристика электродвигателя в режиме динамического торможения представляет собой прямую линию во втором квадранте, проходящую через начало координат.

2. С уменьшение скорости электропривода тормозной момент уменьшается при n=0 и M=0.

3. Тормозной момент возрастает с уменьшением тормозного сопротивления и наоборот. Наибольшего тормозного эффекта можно достигнуть при замыкании якоря накоротко. По условиям ограничения тормозного тока замыкания якоря накоротко применяются только для электродвигателей малой мощности, обладающих сравнительно большим сопротивлением якоря, а также для всех остальных электродвигателей при торможении на малых скоростях.

Характеристики динамического торможения при различных тормозных сопротивлениях приведены на рисунке 2.4.

Динамическое торможение может быть использовано при тормозном спуске груза. В этом случае установившийся режим спуска будет иметь место при скорости, определяемой точкой А, как показано на рисунке 2.5.

Режим противовключения

Режимом противовключения называется такой режим работы, когда при вращении электродвигателя под действием инерционных масс привода в одно сторону в электродвигатель из сети поступает ток такого направления, которое соответствует вращению его в противоположную сторону.

Переход от двигательного режима к режиму противовключения осуществляется изменением полярности на зажимах якоря электродвигателя. Схема переключения показана на рисунке 2.6. При изменении полярности напряжения на зажимах вращающегося якоря необходимо в его цепь ввести добавочное (тормозное) сопротивление с тем, чтобы токи в нем, обусловленные суммой напряжения сети и Э.Д.С. электродвигателя, не превысил допустимого значения.

Уравнение механической характеристики режима противовключения можно получить из общего выражения механической характеристики двигателя, изменяя в нем знак перед напряжением:

, . (2.8)

Анализ уравнений (2.8) показывает:

1. Механическая характеристика электродвигателя в режиме противовключе-

ния является линейной характеристикой;

2. Величина тормозного момента уменьшается с уменьшением числа оборотов электропривода;

3. С уменьшением тормозного сопротивления тормозной момент возрастает и наоборот.

Механические характеристики режима противовключения для различных тормозных сопротивлений показаны на рисунке 2.7 (второй квадрант). При достижении скорости, равной нулю, двигатель может изменить направление вращения, если он не будет отключен от питающей его сети.