Часть 2. Торможение.

Цель лабораторной работы

Практическое исследование тормозных режимов двигателя постоянного тока независимого возбуждения: режима противовключения, рекуперативного режима, режима динамического торможения.

2. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Различают следующие тормозные режимы ДПТ с НВ:

1) рекуперативное торможение ( с отдачей энергии в питающую сеть );

2) динамическое торможение;

3) торможение противовключением. Рекуперативное торможение.

Если вспомогательным двигателем разогнать ДПТ с НВ до скорости выше скорости идеального холостого хода, то он начинает работать генератором, включенным параллельно с сетью, отдавая ей электрическую энергию. Ток якоря при этом изменяет свой знак, так как и ДПТ переходит в тормозной режим с моментом

В этом случае уравнение механической характеристики может быть представлено так':

(1)

Нетрудно видеть, что графическая зависимость в данном случае является продолжением механической характеристики динамического двигательного режима и изображается во 2 и 4 квадрантах

Рис. 1 .Механические характеристики двигательного режима и режима рекуперативного торможения при изменении добавочного сопротивления

Данный способ торможения обладает высокой экономичностью, в связи с чем нашел широкое применение в промышленности и на транспорте. т Практически может быть реализован либо при спуске груза для обеспечения его плавности, либо, при регулировании скорости вращения, изменением питающего напряжения при переходе от большой скорости к меньшей.

Ограничение на применяемость этого метода торможения обусловливается тем, что он имеет место только на скоростях выше скорости идеального холостого хода, то есть только при условии , что со больше со 0.

Динамическое торможение

Для реализации этого режима якорь двигателя отключают от сети и за-мыкают на тормозное сопротивление R р так, как это представлено на "рис. 2.

Рис. 2. Схема включения ДПТ с НВ при динамическом торможении

При этом ток якоря

меняет свой знак и момент

становится отрицательным , то есть тормозным.

Уравнение механической характеристики для этого режима запишется

(2)

где Мт- тормозной момент,

R - сопротивление якорной цепи

На рис. 3 представлены механические характеристики режима динамического торможения.

Рис. 3. Механические характеристики режима динамического торможения

Рис. 4. Механические характеристики в режиме торможения противовключением при изменении полярности напряжения при R1>R2>R3

Способ динамического торможения достаточно экономичный, так как двигатель работает в генераторном режиме на постоянную нагрузку, потребляя из сети энергию только на электромагнитное возбуждение.

Торможение противовключением

Этот режим по существу соответствует работе ДПТ генератором, включенным последовательно с сетью и имеет место тогда, когда обмотки двигателя включены для вращения в Одну сторону, но под действием внешнего момента или сил инерции ротор вращается в противоположную сторону.

Если у ДПТ, работающего в двигательном режиме, изменить полярность напряжения на обмотке якоря, то знак тока якоря изменится на противоположный в соответствии с выражением

I = -(U + E)/R

Двигатель переходит в тормозной режим и его механическая характеристика изображается во 2-м квадранте.

При этом происходит интенсивное торможение и скорость вращения двигателя падает до нуля. Если в этот момент времени (точка N) обмотку якоря не отключить от сети, то направление вращения изменится на противоположное, т.е. двигатель реверсируется. Это, безусловно, накладывает определенные ограничения на применимость данного способа торможения.

С энергетической точки зрения, данный способ не экономичен, так как большое количество энергии выделяется на добавочном сопротивлении, которое необходимо включать в якорную цепь для ограничения бросков тормозного тока. Механические характеристики для этого способа торможения представлены на рис. 4.