Лекция № 10 Тема: «Способы электрического торможения электродвигателей постоянного тока» .

План лекции : 1. Рекуперативное торможение.

2. Динамическое торможение.

3. Торможение противовключением.

1. Рекуперативное торможение.

Если взять грузоподъёмное устройство и опускать тяжелый груз, то своим весом он начнет раскручивать ротор двигателя.

а/. При ω = ω _О противоЭДС двигателя будет равна Е = к Ф ω _О = U , а потребляемый ток будет равен

I _а = = 0

б/. При ω' > ω _О противоЭДС двигателя будет равна Е = к Ф ω^' > U , т.е. уже

больше приложенного напряжения. Ток двигателя при этом поменяет свое направление

I _а = = —

Вследствие изменения направления тока изменит свое направление и момент и станет тормозным, т.е.

Е – U

М _Т = к Ф I _Я = — к Ф -------------

R _Я

Вывод : Сущность рекуперативного торможения заключается в том, что якорь

двигателя тяжелым грузом или силами инерции разгоняется до частоты вращения больше частоты идеального холостого хода.

При этом противоЭДС двигателя становится больше приложенного напряжения, в связи с чем ток и момент двигателя меняют свое направление. Ток возвращается в сеть, т.е. происходит его рекуперация, а момент из вращающего становится тормозным.

Груз будет ускорять раскручивать ЭД до тех пор, пока при определенной

частоте вращения тормозной момент уравновесит момент сопротивления груза, ускорявший до этого привод.

Формула механической характеристики ЭД определяется по выведенной ранее т.к. при переходе из двигательного режима в тормозной схема подключения ЭД и его параметры не менялись.

Только надо при этом учесть, что М = – М _Т

ω _рек = + ,

Проанализировав это выражение можно установить, что механические характеристики при рекуперативном торможении явл. продолжением механических характеристик двигательного режима.

Достоинства рекуперативного торможения - возврат электроэнергии в сеть ,

Недостатки - большие тормозные скорости.

10.2. Динамическое торможение.

Это наиболее эффективный вид электрического торможения, т.к. позволяет затормаживать электропривод до нуля.

Сущность динамического торможения заключается в том, что якорь ЭД

отключается от сети и замыкается на тормозное сопротивление, а шунтовая обмотка возбуждения по-прежнему питается от сети.

Как известно, при работе двигателя в двигательном режиме по его обмотке

якоря ток проходит в одном направлении, а индуктируемая в якоре противоЭДС

направлена в обратную сторону.

После отключения якоря от сети он по инерции продолжает вращаться в

прежнем направлении, а так как шунтовая обмотка продолжает питаться от сети, то противоЭДС продолжает индуктироваться и дальше и не меняет своего направления.

После подключения обмотки якоря на тормозное сопротивление создается

замкнутый контур и эта противоЭДС создает ток своего направления.

Как видно из рисунка, этот ток имеет противоположное направление току двигательного режима.

U – Е О – Е

I _ДИН = -------------- = --------------- < О

R _Я + R _Т R _Я + R _Т

С изменением направления тока поменяет свое направление и момент, который становится тормозным.

По мере торможения частота вращения падает, противоЭДС двигателя также уменьшается, следовательно ток и момент двигателя также уменьшаются и при полной остановке они будут равны О.

Уравнение механической характеристики двигателя параллельного возбуждения при динамическом торможении получается из общего уравнения с учетом , что

U = О : М = – М _Т : R = ( R _Я + R _Т )

М _Т * ( R _Я + R _Т )

ω _ДИН = --------------------

( к Ф ) ²

Это уравнение прямой, проходящей через начало координат ( при М_Т = О, ω _ДИН = О)

Основное достоинство способа - торможение привода до нуля.