Электрическое торможение двигателя что это

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ТОРМОЖЕНИЕ

Двигатели постоянного тока, в том числе и тяговые, как уже было отмечено, обладают свойством обратимости , т. е, могут работать как генераторы. При этом кинетическая и потенциальная энергия поезда преобразуются в электрическую. Получаемая энергия превращается в тепловую в резисторах или возвращается в контактную сеть. В зависимости от этого различают два вида электрического торможения: реостатное и рекуперативное.
При реостатном торможении тяговые двигатели отключают от контактной сети и включают на тормозные резисторы. Преимуществом этого способа торможения является независимость тормозного процесса от наличия напряжения в контактной сети. Применяют две системы реостатного торможения: с самовозбуждением двигателей и с независимым возбуждением.
В первом случае обмотки возбуждения двигателей соединены последовательно с обмотками их якорей. Чтобы обеспечить переход из тягового режима в тормозной, начало и конец обмоток возбуждения тяговых двигателей ме­няют местами с помощью контактов реверсора (рис. 45). Это необходимо, так как в генераторном режиме ток по обмоткам якоря проходит в направлении, противоположном его направлению в двигательном режиме, а по обмотке возбуждения ток должен проходить в том же направлении.

Рис.45 Схема цепей электрического торможения при включении группы тяговых двигателей на отдельный тормозной реостат

Действительно, если отсутствует напряжение, подаваемое на двигатель извне, направление тока будет определяться направлением э. д. с. двигателя, противоположным направлению внешнего напряжения.
Известно, что сталь после прекращения ее намагничивания обладает остаточным магнетизмом, который исчезает, когда изменяется направление тока в обмотках возбуждения. При этом может нарушиться самовозбуждение двигателей.
Во время торможения каждую группу, например, из двух тяговых двигателей, соединенных последовательно, можно включить на отдельный тормозной резистор Rт (см. рис. 45). Если в режиме тяги были замкнуты контакты реверсора 1, 2, то перед переходом на реостатное торможение они размыкаются и замыкаются контакты 3, 4. При этом тормозной ток Iт, проходя по обмоткам возбуждения в том же направлении, что и в двигательном режиме, создает поток, намагничивающий машину. Их общая э. д. с. увеличивается. Ток Iт возрастает до некоторого значения, определяемого скоростью движения и сопротивлением тормозного реостата Rт. Тормозную силу регулируют, изменяя ток Iт путем включения или выключения секций тормозного реостата с помощью контакторов (на рис. 45 они не показаны).
При реостатном торможении тяговые двигатели включают параллельно по два в каждом плече. В этом случае возросшее напряжение на каждом двигателе находится в допустимых пределах — в 1,5—1,7 раза выше, чем в тяговом режиме, и можно использовать в режиме торможения пусковой реостат. Однако при параллельном соединении двигателей последовательного возбуждения приходится принимать специальные меры для обеспечения их устойчивой работы и равномерного распределения тока между ними. Если двигатели включить параллельно (рис. 46 — замкнуты контакты 1, 2, а контакты 3, 4 разомкнуты), реостатное торможение неустойчиво, так как любое случайное увеличение тока в одной из двух ветвей, содержащих по два последовательно со­единенных двигателя, увеличивает э. д. с. двигателей этой ветви. Появляется уравнительный ток, который еще больше нагружает их и разгружает двигатели другой ветви. Это может в конце концов привести к короткому замыканию двигателей первой ветви и полному размагничиванию, а затем и перемагничиванию двигателей второй ветви.

(Электрически устойчивой является система, в которой при нарушении установившегося состояния, вызванном так называемыми возмущающими воздействиями, токи и напряжения изменяются, но после исчезновения этих воздействий принимают прежние установившиеся значения. Если меняются условия, определяющие установившийся режим (например, напряжение сети, сопротивление тормозного реостата), то устойчивая система принимает новое состояние равновесия. Система, не удовлетворяющая этим условиям, неустойчива.)

Наилучшее распределение нагрузок между тяговыми машинами и их устойчивую работу обеспечивает так называемая перекрестная схема (на рис. 46 контакты 1, 2 разомкнуты, а контакты 3, 4 замкнуты).

Рис.46. Схема цепей электрического торможения с общим тормозным реостатом при перекрестном включении обмоток возбуждения

Если по какой-либо причине э. д. с. двигателей I, II, а следовательно, и ток будут больше, чем соответственно э. д. с. и ток двигателей III, IV, ток в обмотках возбуждения последних будет возрастать, пока э. д. с. двигателей I, II и III, IV не станут равными.
В случае параллельного соединения трех групп двигателей возможно применение так называемой циклической схемы реостатного торможения, при которой обмотка возбуждения каждого двигателя соединена последовательно с якорем двигателя другой параллельной ветви. Подразумевается такое включение обмоток, при котором их потоки не размагничивают двигатели.
Реостатное торможение двигателей с самовозбуждением имеет ряд недостатков. Одним из них является сравнительно медленное самовозбуждение и относительно большое время, которое требуется для создания необходимой тормозной силы. Чтобы ускорить самовозбуждение, можно подать дополнительное напряжение от независимого источника либо на основную обмотку возбуждения, либо на специальную добавочную обмотку с небольшим числом витков. При этом начальная э. д. с. определяется уже не потоком остаточного магнетизма, а значительно большим магнитным потоком.
Тормозную силу регулируют, изменяя как сопротивление Rт, так и магнитный поток двигателей, для чего изменяют напряжение независимого источника.
В случае рекуперативного торможения электрическая энергия, возвращаемая в контактную сеть рекуперирующим электровозом, потребляется электровозами, находящимися с ним на одном участке и работающими в тяговом режиме. Если таких электровозов нет или необходимая им энергия меньше рекуперируемой, то так называемая избыточная энергия рекуперации через устанавливаемые на тяговой подстанции специальные устройства — инверторы, преобразующие постоянный ток в переменный трехфазный, направляется в энергосистему. На электрифицированных участках с очень интенсивным движением, где, как правило, почти вся рекуперируемая энергия потребляется электровозами или электропоездами, работающими в режиме тяги, иногда вместо инверторов на подстанциях устанавливают поглощающие резисторы. Они автоматически включаются при наличии избыточной энергии рекуперации.
Применение рекуперации дает большой эффект. На отдельных участках с крутыми спусками может быть сэкономлено до 20% электрической энергии, затрачиваемой на тягу поездов. Преимущества рекуперативного торможения этим не ограничиваются. Когда поезд следует по крутому спуску, для того чтобы его скорость не превысила допустимую, обычно локомотив и состав периодически подтормаживают пневматическими тормозами. В результате скорость движения поезда уменьшается, а затем вновь возрастает, т. е. средняя скорость его на спуске ниже допустимой. Кроме того, все время притормаживать поезд нельзя, так как истощается пневматическая тормозная система, снижается коэффициент трения колодок вследствие их нагревания. При рекуперативном торможении можно обеспечить на спуске постоянную скорость, близкую к допустимой, зависящей от состояния пути, конструкции электровозов, вагонов, контактной сети. Кроме того, к контактной сети при рекуперации подключается дополнительный источник энергии, напряжение в ней повышается, и другие электровозы на этом участке, следующие по подъему или площадке, могут развивать более высокую скорость.
Благодаря электрическому торможению также значительно уменьшается износ тормозных колодок и колес подвижного состава, в результате чего намного снижаются расход металла и затраты на ремонт колесных пар.
Системы рекуперативного торможения должны обеспечивать постоянный ток рекуперации в тяговых двигателях и тормозной момент в условиях непрерывного изменения напряжения в контактной сети. Напряжение в контактной сети колеблется хотя бы потому, что от нее в разные периоды питается различное количество электровозов и электропоездов, да и потребляемая ими мощность меняется в очень широких пределах. При эти возможны резкие изменения тока pрекуперации. Этот ток определяется разностью суммарной э. д. с. последовательно соединенных двигателей и напряжения в контактной сети, деленного на сопротивление их обмоток. Общее сопротивление обмоток двигателей, даже соединенных последовательно, как отмечалось выше, мало. Поэтому даже относительно небольшие резкие изменения разности суммарной э. д. с. и напряжения сети вызывают большие броски тока.
Предположим, что в контактной сети по какой-либо причине напряжение увеличилось. Тогда ток в якоре тягового двигателя, работающего в режиме генератора, может изменить направление, и двигатель автоматически перейдет в тяговый режим. Вместо того чтобы тормозить поезд, двигатель будет разгонять его. При понижении напряжения, наоборот, ток рекуперации резко увеличится, тормозной момент возрастет и в поезде возникнут сильные толчки вследствие набегания хвостовых вагонов.
Следовательно, при допустимых нормами колебаниях напряжения в контактной сети в системе рекуперативного торможения должен автоматически поддерживаться примерно один и тот же ток рекуперации, а значит, и тормозной момент, установленный в зависимости от условий движения поезда.
Напомним, что для перехода двигателя из тягового режима в генераторный необходимо, чтобы э. д. с. в обмотке якоря стала больше приложенного напряжения, т. е. напряжения в контактной сети. Но двигатель с последовательным возбуждением не может перейти в режим генератора, потому что магнитный поток возбуждения в нем резко снижается при уменьшении нагрузки, а э. д. с. в обмотке якоря не может стать выше напряжения в сети.
Для того чтобы осуществить рекуперативное торможение, необходимо обмотки возбуждения отключить от обмоток якорей и питать их от постороннего источника энергии, например от специального генератора возбудителя В (рис. 47, а).

Читать еще:  Характеристика дизельного двигателя 409

Рис.47 Схема рекуперативного торможения при независимом возбуждении тяговых двигателей со стабилизирующим резистором Rст (а) и с противовозбуждением возбудителя (б)

Якорь возбудителя приводится во вращение двигателем Д. В этом случае можно установить в обмотках возбуждения такой ток, при котором э. д. с. в обмотках якорей тяговых двигателей станет больше напряжения в контактной сети. Если скорость движения поезда уменьшится, то может снизиться э. д .с. двигателей, работающих в режиме генераторов. Однако достаточно увеличить ток возбуждения Iв чтобы поддержать необходимую э. д. с, а значит, ток и тормозной момент, создаваемый двигателями. Для этого регулируют ток Iв в независимой обмотке возбуждения возбудителя В, изменяя сопротивление реостата П..
Схемы, построенные по такому принципу, можно использовать для рекуперативного торможения нескольких параллельно включенных двигателей. При этом в каждой цепи двигателя имеется стабилизирующий резистор R т, а обмотки возбуждения подключены к общему возбудителю В. Стабилизирующие резисторы обеспечивают электрическую устойчивость системы в режиме рекуперативного торможения, но они жесоздают и присущий схеме недостаток: значительные потери энергии в этих резисторах и необходимость повышенной мощности возбудителя для их компенсации.
Предложено несколько схем, свободных от этого недостатка. Так, на восьмиосных электровозах для осуществления рекуперативного торможения используют противовозбуждение возбудителя (рис. 47, б). В этом случае обмотки возбуждения ОВ тяговых двигателей подключают к якорю возбудителя В. Возбудитель имеет две обмотки: независимую ОНВ, напряжение в которую подается от постороннего источника энергии, и обмотку противовозбуждения ОПВ, включенную последовательно в цепь тока рекуперации. Магнитные потоки обеих обмоток, создаваемые соответственно токами Iонв и Iр, направлены встречно. При увеличении тока рекуперации в случае уменьшения напряжения в контактной сети ток обмотки противовозбуждения снижает результирующий магнитный поток возбуждения возбудителя. Соответственно уменьшаются возбуждение генератора (тягового двигателя) и его э. д. с. Когда напряжение в контактной сети повышается, ток рекуперации уменьшается и все процессы в схеме проходят в обратном порядке. При рекуперативном торможении с использованием противовозбуждения обмотки возбуждения двигателей включают так же, как и при реостатном торможении, по циклической схеме. Это позволяет выравнивать токи в параллельных цепях якорей двигателей в случае повышения э. д. с. в одной из них.
В зависимости от скорости движения поезда рекуперативное торможение применяют на трех соединениях якорей тяговых двигателей. Если скорость движения большая, используют параллельное соединение. В случае малой скорости движения получить большую э. д. с. машин невозможно, и тогда применяют последовательно-параллельное или последовательное соединение.
Необходимые переключения в силовой цепи для перехода в рекуперативный режим производят тормозным переключателем. По устройству он аналогичен реверсору (см. рис. 44). На электровозах серий ВЛ8, ВЛ10, ВЛ11 (в двухсекционном исполнении) устанавливают два кулачковых тормозных переключателя.

Электрическое торможение

Электрическое торможение (динамическое торможение, динамический тормоз) — вид торможения, при котором тормозной эффект достигается за счёт преобразования кинетической и потенциальной энергии транспортного средства (поезд, троллейбус и т. д. ) в электрическую. Данный вид торможения основан на таком свойстве тяговых электродвигателей, как «обратимость», то есть возможность их работы в качестве генераторов.

По преобразованию полученной электроэнергии различают:

  • реостатное торможение: электрическая энергия преобразуется в тепловую в тормозных резисторах;
  • рекуперативное: электрическая энергия возвращается в контактную сеть, либо заряжает тяговые аккумуляторы);
  • их сочетание — рекуперативно-реостатное торможение;
  • реверсивное торможение — торможение противотоком.
  • динамическое торможение, при котором обмотка статора асинхронного двигателя отключается от сети переменного тока и включается на постоянное напряжение.

Применение

Электрическое торможение получило широкое распространение практически на всех видах электротранспорта: от высокоскоростных электропоездов до маневровых тепловозов, на трамваях, троллейбусах, метрополитене и даже на многих кранах.

Литература

  • Электрическое торможение // Железнодорожный транспорт: Энциклопедия / Гл. ред. Н. С. Конарев. — М .: Большая Российская энциклопедия, 1994. — С. 514. — ISBN 5-85270-115-7

Wikimedia Foundation . 2010 .

  • Динамический диапазон (масс-спектрометрия)
  • Динамическое отопление

Смотреть что такое «Электрическое торможение» в других словарях:

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ТОРМОЖЕНИЕ — процесс (см.) поступательного млн. вращательного движения электрифицированных транспортных и грузоподъёмных средств, машин, станков, приборов путём превращения кинетической энергии в электрическую млн. тепловую либо изменением направления… … Большая политехническая энциклопедия

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ТОРМОЖЕНИЕ — осуществляется либо переключением исполнительного электродвигателя движущегося механизма в генераторный режим (при этом кинетическая энергия механизма преобразуется в электрическую), либо изменением направления вращающего момента электродвигателя … Большой Энциклопедический словарь

электрическое торможение — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN electric braking … Справочник технического переводчика

электрическое торможение — осуществляется либо переключением исполнительного электродвигателя движущегося механизма в генераторный режим (при этом кинетическая энергия механизма преобразуется в электрическую), либо изменением направления вращающего момента электродвигателя … Энциклопедический словарь

электрическое торможение — elektrinis stabdymas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. electric braking vok. elektrische Bremsung, f; elektrisches Bremsen, n rus. электрическое торможение, n pranc. freinage électrique, m … Automatikos terminų žodynas

электрическое торможение — elektrinis stabdymas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. electric braking; electrical braking vok. elektrische Bremsung, f rus. электрическое торможение, n pranc. freinage électrique, m … Fizikos terminų žodynas

электрическое торможение железнодорожного подвижного состава — 34 электрическое торможение железнодорожного подвижного состава: Торможение тягового железнодорожного подвижного состава, при котором тормозная сила создается при преобразовании кинетической энергии тягового железнодорожного подвижного состава в… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Читать еще:  Электросхема запуска двигателя урал

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ТОРМОЖЕНИЕ ПРОТИВОТОКОМ — то же, что торможение противовключением … Большой энциклопедический политехнический словарь

Торможение (значения) — Торможение (от тюркск. turmaz подкладка для колёс арбы; по другой версии от греч. τόρμος то, что вставлено в отверстие; дыра, в которой торчит затычка, гвоздь, колышек). Торможение в физиологии активный нервный процесс угнетения … Википедия

торможение противовключением вращающегося электродвигателя — торможение противовключением Электрическое торможение вращающегося электродвигателя, осуществляемое путем переключения его обмоток в положение, соответствующее другому направлению вращения. [ГОСТ 27471 87] Тематики машины электрические… … Справочник технического переводчика

Электрическое торможение двигателя что это

Главное меню

  • Главная
  • Паровые машины
  • Двигатели внутреннего сгорания
  • Электродвигатели
  • Автоматическое регулирование двигателей
  • Восстановление и ремонт двигателей СМД
    • Блок-картер и картер шестерен двигателя СМД
    • Кривошипно-шатунный механизм двигателя СМД
    • Распределительный механизм двигателя СМД
    • Масляный насос и масляный фильтр в двигателе СМД
    • Водяной насос, вентилятор и радиатор двигателя СМД
    • Топливный насос, фильтра и форсунки двигателя СМД
      • Топливный насос и форсунки двигателя СМД
      • Корпус топливного насоса в двигателе СМД
      • Головка топливного насоса в двигателе СМД
      • Кулачковый вал топливного насоса в двигателе СМД
      • Плунжерная пара в двигателе СМД
      • Нагнетательный (обратный) клапан в двигателе СМД
      • Тарелка пружины плунжера в двигателе СМД
      • Корпус подкачивающего насоса в двигателе СМД
      • Вилка тяги регулятора в двигателе СМД
      • Кронштейн вилки тяги регулятора в двигателе СМД
      • Муфта регулятора в двигателе СМД
      • Втулка муфты регулятора в двигателе СМД
      • Валик регулятора в двигателе СМД
      • Крестовина грузов в двигателе СМД
      • Распылитель форсунки в двигателе СМД
      • Корпус фильтра тонкой очистки в двигателе СМД
      • Крышка фильтра тонкой очистки топлива в двигателе СМД
      • Крышка фильтра отстойника в двигателе СМД
    • Муфта сцепления в двигателе СМД
    • Привод гидронасоса в двигателе СМД
    • Электрооборудование двигателей СМД
    • Электрофакельный подогреватель двигателя СМД
  • Топливо для двигателей
  • Карта сайта

Судовые двигатели

  • Судовые двигатели внутреннего сгорания
  • Судовые паровые турбины
  • Судовые газовые турбины
  • Судовые дизельные установки

При естественной схеме включения двигателя последова­тельного возбуждения из трех известных тормозных режимов, применяются два: режим противовклю­чения и режим динамического торможения. Генераторный же режим при обычной схеме включения электродвигателя невоз­можен, так как при уменьшении момента и тока в двигатель­ном режиме, предшествующем переходу в генераторный режим, Ф ? 0, а п .

Режим противовключения . Наиболее часто режим противо­включения используется для ускорения реверса или остановки электродвигателя последовательного возбуждения, но может также использоваться и для торможения во время спуска гру­зов. Для .перевода электродвигателя в режим противовключе­ния при спуске груза приходится включать значительное до­полнительное сопротивление в цепь якоря, что намного увели­чивает непроизводительные потери энергии.

Допустим, электродвигатель механизма подъема крана ра­ботает на подъем груза на естественной характеристике а (рис. 24), уравнение которой

Электродвигатель работает устойчиво в точке 1 (М=М с ) и поднимает груз с постоянной скоростью n 1 . Когда груз будет поднят на необходимую высоту и потребуется его спустить, в цепь якоря может быть включено значи­тельное дополнительное сопротив­ление R, благодаря чему электро­двигатель перейдет на искусствен­ную характеристику b, уравнение которой

В первоначальный момент электро­двигатель, как известно, должен пе­рейти на работу, соответствующую точке 2 на характеристике b, но работать устойчиво в этой точке не может, так как развиваемый им в этой точке вращающий момент меньше момента сопротивления. Скорость электродвигателя начнет снижаться и в точке 3 станет равной нулю, после чего электродвигатель под действием груза начнет вращаться в про­тивоположную сторону, развивая тормозной момент. Устойчиво электродвигатель будет работать теперь в точке 4, опуская груз со скоростью —n 4 . Рассмотренный способ перевода электродвигателя последо­вательного возбуждения в режим противовключения применим лишь в том случае, если направление момента сопротивления не зависит от направления вращения электродвигателя, как это имеет место при работе механизма подъема груза. Характе­ристики, соответствующие режиму противовключения, располага­ются в IV квадранте и являются продолжением характеристик двигательного режима.

На рис. 25 показана схема и даны характеристики, соответ­ствующие режиму противовключения при реверсе и торможе­нии. Очевидно, что при включенных контактах 1В и 2В (рис. 25, а) электродвигатель работает на характеристике а , b или с (рис. 25, б ), уравнения которых:

Следовательно, на характеристике а электродвигатель ра­ботает при замкнутых контактах У и П (естественная характе­ристика), на характеристике b— три разомкнутых контактах У, а на характеристике с — при разомкнутых контактах П, причем R пр >R 1 . При размыкании контактов 1В, 2В и замы­кании контактов 1 H , 2Н электродвигатель будет работать на характеристиках а’, b’ или с’ в зависимости от состояния контактов У и П. Обычно в мо­мент размыкания контактов 1В, 2В и замыкания контактов 1Н, 2Н, контакты П раз­мыкаются и в цепь электродвигателя вво­дится значительное до­полнительное сопро­тивление R пр ., которое должно уменьшить толчок тока, имеющий место в момент перево­да электродвигателя в режим противовключения. Если до пере­ключения указанных контактов электродви­гатель работал на ес­тественной характери­стике а в точке 1, то при размыкании контактов 1В, 2В и П и замыкании контактов 1Н, 2Н электродви­гатель перейдет на работу, соответствующую точке 2 искусствен­ной характеристики с‘, уравнение которой

При этом электродвигатель будет развивать значительный тор­мозной момент и его скорость будет резко уменьшаться. В точ­ке 3 скорость меняет свой знак и начинается разгон электродви­гателяв противоположную сторону. В этот момент для уско­рения разгона обычно контакт П замыкают, а контакт У размы­кают и в цепь якоря электродвигателя оказывается включенным сопротивление R 1 вместо ранее включенного сопротивления R пр . При этом электродвигатель переходит на искусственную харак­теристику b 1 уравнение которой

Следовательно, разгон электродвигателя в противоположную сторону начинается с точки 4 на характеристике b 1 . Когда же электродвигатель разовьет некоторое число оборотов, контак­ты У можно замкнуть и электродвигатель перейдет на естест­венную характеристику а 1 . Устойчиво он будет работать в точке, соответствующей равенству момента сопротивления и вращающе­го момента, развиваемого электродвигателем (точка 7).

Рассмотренный способ торможения электродвигателей по­следовательного возбуждения прост, не требует сложных пере­ключений и особенно часто применяется для механизмов горизонтального передвижения мостов и тележек кранов и механиз­мов поворота. Однако значительные толчки тока и момента, возникающие при переводе электродвигателя в режим противовключеиия, неблагоприятно сказываются на работе соседних потребителей, вызывают нарушение коммутации электродви­гателя и его повышенный нагрев. Это заставляет, как уже ука­зывалось, вводить в цепь якоря значительное дополнительное сопротивление, что приводит к повышению непроизводительных потерь энергии и к увеличению габаритов пускорегулировочной аппаратуры. К недостаткам режима противовключения следует также отнести возможность случайного реверса после останов­ки механизма, если электродвигатель не будет своевременно отключен. Но при необходимости быстрых остановок крановых механизмов при интенсивной их работе режим противовключе­ния является наиболее подходящим тормозным режимом и в этих случаях применяется очень часто.

Режим динамического торможения . Как указывалось, для перевода электродвигателя в режим противов,ключения его якорь необходимо отключить от сети и замкнуть на сопротивле­ние, при этом его обмотка возбуждения должна оставаться под питанием. Это заставляет в случае электродвигателей последо­вательного возбуждения, у которых обмотка возбуждения пи­тается через обмотку якоря, принимать дополнительные меры с тем, чтобы при переводе электродвигателя в режим динамиче­ского торможения обмотка возбуждения получила нормальное питание.

Различают режим динамического торможения рассматрива­емых электродвигателей при независимом возбуждении и при самовозбуждении.

Читать еще:  Американские двигатели для грузовиков какой лучше

Для осуществления режима динамического торможения при независимом возбуждении якорь электродвигателя необходимо отключить от сети и замкнуть на сопротивление, а обмотку возбуждения оставить включенной в сеть.

Из схемы на рис. 26, а видно, что для этого необходимо контакты Л отключить, а контакты Т включить. Тогда якорь от сети будет отключен и замкнут на сопротивление динамического торможения, а обмотка возбуждения будет получать питание от сети через дополнительное сопротивление R в , которое необходимо для снижения тока в обмотке возбуждения до величины, при которой магнитный поток электродвигателя ос­тается таким же, как и в случае двигательного режима. Обычно сопротивление R в выбирают таким, чтобы ток возбуждения был равен номинальному току электродвигателя, т. е. I в = I н .

В данном случае скоростные и механические характеристики электродвигателя последовательного возбуждения совершенно не отличаются от соответствующих характеристик электродви­гателя параллельного возбуждения в режиме динамического торможения и подчиняются уравнениям (46) и (47).

Так как обмотка возбуждения от якоря в данном случае от­ключена, то магнитный поток электродвигателя Ф=соnst. Сле­довательно, характеристики электродвигателя последователь­ного возбуждения в режиме динамического торможения при не­зависимом возбуждении прямолинейны, проходят через начало координат и располагаются во II и IV квадрантах, наклон их определяется величиной сопротивления R д (рис. 26, б). Чем выше величина этого сопротивления, тем больше наклон, т. е. тем мягче характеристика электродвигателя в рассматриваемом режиме. Анализ характеристик, приведенных на рис. 26, б, показывает, что данный способ динамического торможения мо­жет применяться как для ускоренной остановки электродвигате­ля, так и для спуска грузов с устойчивыми скоростями.

Режим динамического торможения при самовозбуждении осуществляется несколько иначе. В данном случае для пере­вода электродвигателя в режим динамического торможения контакты Л (рис. 26,в), как и в первом случае, размыкаются, а контакты Т замыкаются. При этом якорь и обмотка возбужде­ния от сети отключаются и замыкаются на сопротивление R д , причем обмотка возбуждения соединяется с обмоткой якоря таким образом, чтобы ток через обмотку возбуждения протекал в ту же сторону, в которую он протекал в двигательном режиме, в противном случае электродвигатель будет размагничен.

Скоростные и механические характеристики при динамиче­ском торможении с самовозбуждением могут быть построены по уравнениям (46) и (47). Однако в данном случае величина магнитного потока Ф ? const, поэтому характеристики, хотя они и проходят через начало координат, непрямолинейны (рис. 26, г) и являются значительно более мягкими, чем при динамическом торможении с независимым возбуждением, что затрудняет по­лучение пониженных скоростей при спуске тяжелых грузов.

Нужно иметь в виду, что при работе электродвигателя в режиме динамического торможения с самовозбуждением ток и момент электродвигателя уменьшаются значительно быстрее, чем в случае независимого возбуждения, что объясняется сни­жением магнитного потока в процессе торможения. В резуль­тате этого торможение с самовозбуждением оказывается менее интенсивным при тех же условиях. Но по экономическим сооб­ражениям данный способ выгоднее, так как электродвигатель не потребляет электроэнергии из сети и торможение возможно даже в случае перерыва в электроснабжении установки.

Наиболее часто динамическое торможение электродвига­телей последовательного возбуждения применяется там, где нужно обеспечить большую точность остановки и надежность действия, так как данный способ торможения не может вызвать случайного реверса механизма после его остановки, даже если электродвигатель не был своевременно отключен (это не отно­сится лишь к механизмам подъема кранов, реверс которых воз­можен под действием веса поднятого груза). Кроме того, ди­намическое торможение действует независимо от величины на­пряжения сети и не связано с потерями электроэнергии в случае использования торможения с самовозбуждением.

Торможение двигателей постоянного тока

Виды электрического торможения. Электрические двигатели, как правило, используют не только для вращения механизмов, но и для их торможения. Электрическое торможение позволяет быстро остановить механизм или уменьшить его частоту вращения без применения механических тормозов.

Различают три вида электрического торможения двигателей постоянного тока: 1) рекуперативное торможение — генераторное торможение с отдачей электрической энергии в сеть; 2) динамическое или реостатное торможение — генераторное торможение с гашением выработанной энергии в реостате, подключенном к обмотке якоря; 3) электромагнитное торможение — торможение противовключением.

Во всех указанных режимах электромагнитный момент М воздействует на якорь в направлении, противоположном и, т. е. является тормозным.

Рекуперативное торможение. Двигатель с параллельным в озбуждением переходит в режим рекуперативного торможения при увеличении его частоты вращения и выше п0 = U/ceФ. В этом случае ЭДС машины становится больше напряжения сети и ток согласно (8.80) изменяет свое направление, т. е. двигатель переходит в генераторный режим. В этом режиме машина создает тормозной момент, а выработанная электрическая энергия отдается в сеть и может быть полезно использована.

В машине с параллельным возбуждением (рис. 8.71, а) механические характеристики генераторного режима являются продолжением механических характеристик двигательного режима в область отрицательных моментов.

Рис. 8.71. Схема и механические характеристики машины постоянного тока в двигательном и генераторном режимах.

Динамическое торможение. При этом виде торможения двигателя с параллельным возбуждением обмотку якоря отключают от сети и присоединяют к ней реостат Rдо6 (рис. 8.72, а) При этом машина работает как генератор, создает тормозной момент, но выработанная электрическая энергия бесполезно гасится в реостате. Регулирование тока Ia = Е/(ΣRa + Rдоб), т. е. тормозного момента М, осуществляют путем изменения сопротивления Rдоб, подключенного к обмотке якоря.

Рис. 8.72. Схема и механические характеристики двигателя с параллельным возбуждением в режиме динамического торможения.

Электромагнитное торможение. В этом режиме изменяют направление электромагнитного момента М, сохраняя неизменным направление тока из сети, т. е. момент делают тормозным. Последнее осуществляют так же, как и при изменении направления вращения двигателя — путем переключения проводов, подводящих ток к обмотке якоря (рис. 8.76, а) или к обмотке возбуждения. Чтобы ограничить значение тока в этом режиме, в цепь обмотки якоря вводят добавочное сопротивление Rдоб. Регулирование тока Ia = (U + Е)/(ΣRa + Rдоб), т. е. тормозного момента М, осуществляют путем изменения сопротивления Rдоб или ЭДС Е (тока возбуждения Iв). Механические характеристики в этом режиме для двигателей с параллельным и последовательным возбуждением показаны на рис. 8.76, б и в.

Рис.8.76. схема и механические характеристики двигателей в режиме электромагнитного торможения.

21.Универсальные коллекторные двигатели — это электродвигатели малой мощности последовательного возбуждения с секционированной обмоткой возбуждения, благодаря чему они могут работать как на постоянном, так и на переменном стандартных напряжениях примерно с одинаковыми свойствами и характеристиками. Такие электродвигатели используют для привода маломощных быстроходных устройств и многих бытовых приборов. Они допускают простое, широкое и плавное регулирование скорости.

По своему устройству эти двигатели отличаются от двигателей постоянного тока общего применения конструкцией статора, магнитную систему которого собирают из топких изолированных друг от друга листов электротехнической стали с выступающими полюсами, на которых размещают по две секции обмотки возбуждения. Эти секции соединяют последовательно с якорем и располагают по обе стороны от его выводов, что снижает радиопомехи от ценообразования на коллекторе под щетками, которое при питании двигателя от сети переменного напряжения особенно усиливается из-за существенного ухудшения условий коммутации.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector