Динамическое торможение двигателя параллельного возбуждения

В схеме динамического торможения ( рис. 9.8, а ) используются контакт КТ тор­мозного контактора контакт КЛ линейного. Эти контакты всегда находятся в противоположном состоянии: если замкнут контакт КЛ, разомкнут контакт КМ, и наоборот.

Рис. 9.8. Схема ( а ) и механические характеристики ( б ) при динамическом торможении двигателя постоянного тока

До начала торможения, при работе двигателя, контакт КЛ замкнут, контакт КТ разомкнут. Двигатель подключен к сети и вращается со скоростью ω .

Ток в обмотке якоря

I = (U – E) / r ,

где: Е = k ω Ф – противоЭДС обмотки якоря, прямо пропорциональна скорости двигателя ω _.

Этот ток протекает через якорь в направлении слева направо (в соответствии с полярностью напряжения питающей сети).

Для торможения размыкают контакт КЛ и замыкают КТ. При размыкании контакта КЛ двигатель отключается от сети, поэтому напряжение на обмотке якоря U = 0.

При замыкании контакта КТ к обмотке якоря двигателя подключается тор­мозной токоограничивающий резистор r , причём обмотка якоря и резистор соединены последовательно.

Ток в такой цепи определяется по закону Ома

I = (U – E) / (r + г ) = (0–Е)/ (r + г ) = – Е/(r + г ).

В этой формуле ток якоря имеет знак «минус», значит, направление тока в обмотке якоря изменилось на обратное – справа налево.

Изменение направления тока приводит к изменению знака электромагнитно­го момента двигателя М = k(– I )Ф <0, этот момент становится тормозным.

Двигатель переходит на искусственную тормозную характеристику во 2–м квадранте и постепенно уменьшает скорость. По мере уменьшения скорости уменьшается противо ЭДС Е = k ωФ, ток якоря и электромагнитный момент.

В момент остановки якоря (точка 0 на механической характеристики) ско­рость ω = 0, противоЭДС Е = 0, ток якоря I = 0 и электромагнитный момент двигателя М = 0.

При реактивном статическом моменте (насос, вентилятор) процесс тормо­жения закончится в точке 0.

При активном статическом моменте процесс может иметь продолжение, а именно: если в точке 0 двигатель не затормозить, он под действием груза реверсирует и станет разгоняться в обратном направлении до скорости ω .

Полярность противоЭДС изменится на обратную, т.к. Е = k(– ω)Ф < ?, поэтому также на обратное изменится направление тока якоря

I = – ( –Е) /( r + г ) = Е /( r + г ) > 0.

Поэтому изменится на обратный знак электромагнитного момента, т.е. он вновь стал вращающим, направленным на подъём. При этом двигатель работает в режиме тормозного спуска, притормаживая груз и ограничивая скорость спуска груза значением скорости ω (точка А).

Особенности торможения:

1. простота торможения, т.к. для его получения нужен тормозной контактор КТ и тормозной резистор;

2. торможение позволяет полностью остановить якорь ( т. «0» на рис. 9.8, б );

3. торможение широко применяется в электроприводах грузоподъемных механизмов для предварительного сброса скорости перед срабатыванием основного, электромагнитного тормоза, обеспечивающего полную остановку груза.