0. 4.2. Динамическое торможение .

Описание процесса торможения.

При выполнении динамического торможения ДПТ цепь якоря двигателя отключается от сети постоянного напряжения и замыкается на реостат с сопротивлением R_ДОБ (см. рис.4.3.).

Рис.4.3.

Ротор по инерции продолжает вращаться , в обмотке якоря (на роторе) наводится э.д.с. Е. Так как напряжение внешнего источника на обмотке якоря отсутствует, ток в цепи определяется выражением

I_Я = (- E)/(R_Я + R_{ДОП ПОЛ} + R_ДОБ) < 0 .

Ток I_Я и момент М = С_МФ٠I_Я становятся отрицательными, момент действует против направления вращения ротора, т.е. становится тормозящим. Наклон характеристики динамического торможения определяется величиной суммарного сопротивления в цепи якоря (R_Я + R_{ДОП ПОЛ} + R_ДОБ).

Рис.4.4.

На рис.4.4 точка 1 соответствует работе машины в двигательном режиме на естественной характеристике (первый квадрант). При выполнении динамического торможения рабочая точка ДПТ попадает в точку 2 на характеристике динамического торможения (второй квадрант). Далее частота вращения n ДПТ начнет уменьшаться, рабочая точка будет двигаться по характеристике из точки 2 к точке 0. Этим способом возможно торможение ДПТ до n = 0.

Чтобы представить вид характеристики n(M) двигателя постоянного тока при динамическом торможении (2 квадрант, рис. 4.4.) достаточно характеристику n(M) при генераторном торможении, рассмотренную ранее (рис. 4.2.), сместить вниз на величину n₀ . Полученная характерис-тика будет проходить через начало координат графика n(M) .

Расчет характеристики n(M) при динамическом торможении.

Требуется рассчитать и построить реостатную характеристику n_Т(M), соответствующую динамическому торможению и проходящую через точку с координатами М_Т и n_Т .

Расчет проводим в два этапа:

а) расчет характеристики n_ТЕ(M) при R_ДОБ = 0 ;

б) расчет реостатной характеристики n_Т(M) (при R_ДОБ ≠ 0) , проходящей через расчетную точку с заданными координатами М_Т и n_Т .

Расчет характеристики n_Т(M_Т) при R_ДОБ = 0 .

Первый этап - расчет характеристики при R_ДОБ = 0 .

Уравнение механической характеристики n_ТЕ(M), соответствующее динамическому торможению (при R_ДОБ = 0), принимает вид

n_ТЕ = M_Т٠(R_Я + R_{ДОП ПОЛ} )/(С_Е٠С_М٠Ф²) .

Полученное выражение соответствует прямой линии, проходящей через начало координат. Угол наклона ее к оси абсцисс равен углу наклона естественной характеристики n(M) ДПТ.

При динамическом торможении ДПТ , работающего, например, в номинальном режиме (n = n_Н) без добавочного сопротивления в цепи якоря (R_ДОБ = 0), возникнут ток якоря I_Я и тормозной момент М_Т многократно превышающие их номинальные значения.

I_ЯТ = - Е / (R_Я + R_{ДОП ПОЛ} ) >> I_{Я НОМ} ,

и М_Т = С_МФ٠I_ЯТ >> М _НОМ .

Второй этап – расчет реостатной характеристики n_Т(M) при R_ДОБ ≠ 0 .

Чтобы избежать аварии ДПТ, в цепь якоря вводят ограничивающее сопротивление R_ДОБ ≠ 0 (см. рис.4.3.). При этом получаем

I_ЯТ = - Е / (R_Я + R_{ДОП ПОЛ} + R_ДОБ) < 2I_{Я НОМ} ;

n_Т = M_Т٠(R_Я + R_{ДОП ПОЛ} + R_ДОБ) / (С_Е٠С_М٠Ф²) .

Подставляя в полученное выражение n_Т(M_Т) числовые значения координат заданной точки (n_Т и M_Т), через которую должна проходить реостатная характеристика , определяем величину соответствующего R_ДОБ .

На общем графике строим естественную характеристику n(M), соответствующую работе машины в двигательном режиме, и две тормозных характеристики : n_ТЕ(M) при R_ДОБ = 0 и реостатную n_Т(M) (см. рис.4.4.). На них показываем частоты вращения, соответствующие заданному М_Т .

Далее необходимо указать преимущества и недостатки рассмотрен-ного метода торможения и сделать выводы о целесообразности его применения .