Торможение электродвигателей постоянного тока

В электроприводах с электродвигателями постоянного тока применяют три способа торможения: динамическое, рекуперативное и торможение противовключением.

Динамическое торможение электродвигателя постоянного тока осуществляется путем замыкания обмотки якоря двигателя накоротко или через резистор. При этом электродвигатель постоянного тока начинает работать как генератор, преобразуя запасенную им механическую энергию в электрическую. Эта энергия выделяется в виде тепла в сопротивлении, на которое замкнута обмотка якоря. Динамическое торможение обеспечивает точный останов электродвигателя.

Рекуперативное торможение электродвигателя постоянного тока осуществляется в том случае, когда включенный в сеть электродвигатель вращается исполнительным механизмом со скоростью, превышающей скорость идеального холостого хода. Тогда э. д. с, наведенная в обмотке двигателя, превысит значение напряжения сети, ток в обмотке двигателя изменяет направление на противоположное. Электродвигатель переходит на работу в генераторном режиме, отдавая энергию в сеть. Одновременно на его валу возникает тормозной момент. Такой режим может быть получен в приводах подъемных механизмов при опускании груза, а также при регулировании скорости двигателя и во время тормозных процессов в электроприводах постоянного тока.

Рекуперативное торможение двигателя постоянного тока является наиболее экономичным способом, так как в этом случае происходит возврат в сеть электроэнергии. В электроприводе металлорежущих станков этот способ применяют при регулировании скорости в системах Г - ДПТ и ЭМУ - ДПТ.

Торможение противовключением электродвигателя постоянного тока осуществляется путем изменения полярности напряжения и тока в обмотке якоря. При взаимодействии тока якоря с магнитным полем обмотки возбуждения создается тормозной момент, который уменьшается по мере уменьшения частоты вращения электродвигателя. При уменьшении частоты вращения электродвигателя до нуля электродвигатель должен быть отключен от сети, иначе он начнет разворачиваться в обратную сторону.

Применение

· Электропривод тепловозов, электровозов, теплоходов, карьерных самосвалов

· Стартёры автомобилей, тракторов и др. Для уменьшения номинального напряжения питания, в автомобильных стартёрах применяют двигатель постоянного тока с четырьмя щётками. Благодаря этому, эквивалентное комплексное сопротивление ротора уменьшается почти в четыре раза. Статор, такого двигателя, имеет четыре полюса (две пары полюсов). Пусковой ток, в автомобильных стартёрах, около 200 ампер. Режим работы — кратковременный.

Достоинства:

· простота устройства и управления;

· практически линейные механическая и регулировочная характеристики двигателя;

· легко регулировать частоту вращения;

· хорошие пусковые свойства (большой пусковой момент);

· так как ДПТ являются обратимыми машинами,появляется возможность использования их как в двигательном, так и в генераторном режимах.

Недостатки:

· дороговизна изготовления;

· необходимость профилактического обслуживания коллекторно-щёточных узлов;

· ограниченный срок службы из-за износа коллектора.

8. Назначение, классификация, устройство, принцип действия и область применения воздушных автоматических выключателей (автоматов).

Автоматический выключатель, «автомат» — это механический коммутационный аппарат, способный включать, проводить и отключать токи при нормальном состоянии цепи, а также включать, проводить в течение заданного времени и автоматически отключать токи в указанном аномальном состоянии цепи, таких, как токи короткого замыкания.

Автоматические воздушные выключатели (автоматы) предназначены для автоматического размыкания цепей постоянного и переменного тока при нарушении нормального режима их работы (перегрузки, короткие замыкания, снижение или исчезновение напряжения и т. п.). По сравнению с предохранителями автоматы обеспечивают более высокую точность установки на определенный ток отключения и многократность действия.

Автоматические выключатели классифицируются по выполняемым функциям защиты на автоматы максимального и минимального тока и автоматы минимального. Напряжения и обратной мощности.

Принцип действия автомата рассмотрим на примере автоматического выключателя максимального тока (рис.). При повышении допустимого значения тока включенный последовательно в цепь электромагнит 1, преодолевая усилие пружины З, притягивает якорь 2, при этом защелка 5, поворачиваясь относительно якоря по оси 4, освобождает рычаг 6 и под действием отключающей пружины 7 контакты автомата 8 размыкаются. Автомат включается вручную.

В настоящее время созданы автоматы, имеющие время отключения 0,02—0,007с на токи короткого замыкания 3000—5000 А.

Существуют разнообразные конструкции автоматических воздушных выключателей на различные номинальные токи для работы на переменном и постоянном токе. Широкое распространение получили малогабаритные автоматы, предназначенные в основном для защиты от коротких замыканий и перегрузок приемников электроэнергии и проводов в

производственных и бытовых установках на токи до 50А и напряжение до 380 В.

Средством защиты в этих автоматах является электромагнитный или биметаллический элемент, срабатывающий при нагревании с некоторой выдёржкой времени. Автоматы с электромагнитом обладают быстродействием, что очень важно при коротких замыканиях.