Динамическое торможение

Суть этого способа торможения заключается в том, что якорь двигателя отключается от сети и замыкается или накоротко, или на тормозное сопротивление, а обмотка возбуждения остается подключенной к сети, (рис. 3.2.6).

Вследствие того, что ЭДС двигателя по направлению остается такой же, как и до торможения, а напряжение к якорю не приложено, ток, текущий под действием этой ЭДС,

создает тормозной момент. Машина работает генератором. Кинетическая энергия, запасенная в двигателе и вращающихся частях проводимого им механизма, преобразуется в электрическую и рассеивается в форме тепла в сопротивлении якорной цепи. Как и в режиме противовключения понятие КПД здесь утрачивает смысл. Так как при динамическом торможении U=0, то также равна нулю и уравнение механической характеристики имеет вид:

Семейство механических характеристик, соответствующих различным сопротивлениям R_m , изображено на рис. 3.2.6. Все они проходят через начало координат. Наиболее интенсивное торможение получается при замыкании якоря накоротко. При этом характеристика динамического торможения будет параллельна естественной. Однако по условиям ограничения первоначального броска тока замыкание якоря накоротко допустимо только при переводе двигателя в тормозной режим при малых скоростях.

Обычно динамическое торможение осуществляется при Ф=Фн и широко применяется в электроприводах, где требуется точная остановка. Оно может быть использовано и для тормозного спуска груза.

С энергетической точки зрения динамическое торможение выгоднее противовключения, т.к. из сети энергия потребляется только обмоткой возбуждения. Оно обеспечивает плавность торможения, надежно, можно получить характеристики с малой крутизной. Недостатком является уменьшение тормозного момента двигателя по мере снижения скорости.

3.3 Расчет механических характеристик двигателя независимого возбуждения

Для расчета и построения естественной или искусственной механической характеристики ДНВ достаточно знать координаты 2-х точек, поскольку теоретически его механические характеристики являются прямыми линиями. Эти 2 точки могут быть любыми. Однако построение естественной характеристики удобно производить по точкам, одна из которых соответствует координатам ω=ω₀, М=0, а другая координатам, ω=ω_Н, М=М_Н.

Для нахождения этих точек необходимо знать паспортные данные двигателя и сопротивление обмотки якоря в нагретом состоянии (чаще при t=75°С).

Скорость ω₀ определяется исходя из следующего:

Если R_Я неизвестно, его можно ориентировочно определять по потерям в меди, исходя из известного положения, что при нагрузке, соответствующей максимальному КПД переменные потери равны постоянным. Поскольку вблизи максимума КПД меняется мало, можно считать, что он максимален при номинальной нагрузке, т.е. при Р_Н.

Полные потери при номинальной нагрузке

.

Номинальные потери в меди в этом случае равны половине полных потерь

. Отсюда

Для генератора

.

Для двигателей последовательного возбуждения:

Для краново-металлургических двигателей смешанного возбуждения

.

Номинальный момент двигателя

.

Искусственная характеристика, соответствующая введению в цепь якоря добавочного сопротивления, рассчитывается и строится также по двум точкам с координатами: ω=ω₀; М=0; ω=ω_И, М=М_Н. Скорость ω_И определяется как

или

Механическая характеристика может быть рассчитана и построена по точкам с координатами:

ω=ω₀; М=0; ω=0; .