Aklaypart.ru

Авто Журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электрическое торможение двигателя что это

Торможение электроприводов с двигателями постоянного тока последовательного возбуждения: динамическое (реостатное) с независимым возбуждением и с самовозбуждением и торможение противовключением. Тормо

Для того чтобы быстро остановить устройство или обеспечить постоянную скорость вращения используют электрические способы остановки. В зависимости от схемы включения тормозные режимы подразделяют на:

  • противовключения;
  • динамический;
  • рекуперативный.

Противовключения

Режим противовключения применяется при необходимости быстрой остановки механизма. Представляет собой смену полярности на обмотке якоря двигателя постоянного тока или переключения двух фаз на обмотках асинхронного электродвигателя.

В этом случае ротор вращается в противоположном направлении магнитного поля статора. Вращение ротора замедляется. При скорости вращения близкой к нулю с реле контроля скорости поступает сигнал, отключая механизм от сети.

На нижеприведенном рисунке представлена схема противовключения асинхронного электромотора.

После переключения обмоток возникает повышенное действующее напряжение и увеличение тока. Для его ограничения, в обмотки ротора или статора устанавливают дополнительные резисторы. Они ограничивают токи в обмотках в режиме торможения.

Динамическая остановка электропривода

Этот способ применяют на асинхронных машинах, подключенных к сети переменного тока. Он заключается в отключении обмоток от сети переменного напряжения и подачи постоянного тока на обмотку статора.

На вышеприведенном рисунке представлена схема торможения трехфазного двигателя постоянным током.

Подача постоянного напряжения осуществляется с помощью понижающего трансформатора для динамического торможения. Пониженное переменное напряжение преобразуется в постоянное диодным мостом и подается на статорную обмотку. Для торможения электромотора может применяться дополнительный источник постоянного тока.

При этом ротор может быть выполнен в виде «беличьей клетки» или ее обмотку подключают к добавочным резисторам.

Постоянное напряжение создает неподвижный магнитный поток. При вращении ротора в нем наводится ЭДС, т.е. электромотор переходит в режим генератора. Возникающая электродвижущая сила рассевается на обмотке ротора и добавочных резисторах. Создается тормозной момент. В момент остановки механизма постоянное напряжение отключается по сигналу реле скорости.

Механизмы, где применяется электродвигатель с самовозбуждением, динамическую остановку выполняют с помощью подключения конденсаторов. Они соединяются треугольником или звездой.

Схема приведена на нижеприведенном рисунке.

На выбеге остаточная энергия магнитного поля переходит в заряд конденсаторов, а затем она питает обмотку статора. Возникающий тормозной эффект останавливает механизм. Конденсаторная батарея может быть подключена постоянно или подсоединяться в момент отключения от сети. Такая схема получила название “конденсаторное торможение асинхронного двигателя”.

Если необходимо быстро остановить двигатель, то после отключения от сети, замыкают контакты накоротко без гасящих резисторов. При соединении обмоток закорачиванием в них возникают большие токи. Для уменьшения токов к обмоткам подключают токоограничивающие резисторы.

На нижеприведенном рисунке представлена схема с токоограничивающими резисторами.

  • 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

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

Торможение двигателей постоянного тока с независимым возбуждением и тормозные характеристики

Если работающий двигатель постоянного тока с независимым возбуждением отключить от сети, то скорость его начнет постепенно снижаться до нуля. Время с момента отключения двигателя от сети до момента его полной остановки называется временем свободного выбега .

Читать еще:  Гремят клапана на холодном двигателе

Чем больше мощность двигателя, тем больше масса якоря и его диаметр, тем дольше он будет останавливаться свободным выбегом. Это невыгодно для производственных механизмов, так как снижает производительность. Чтобы уменьшить время выбега, применяют электрическое торможение.

У двигателей постоянного тока существуют три способа торможения:
1. Генераторное (рекуперативное) торможение.
2. Реостатное торможение.
3. Торможение противовключением.

Генераторное (рекуперативное) торможение

Если под действием производственного механизма скорость вращения двигателя становится больше скорости идеального холостого хода, двигатель переходит в генераторный режим работы, называемый режимом генераторного торможения. При генераторном торможении скорость двигателя не сбрасывается до нуля, но зато имеется возможность не допустить дальнейшего увеличения скорости, и двигатель будет вращаться с постоянной скоростью, чуть больше скорости идеального холостого хода.

Генераторное торможение обеспечивает торможение двигателя, не допуская его разгон под действием производственного механизма.

Характеристика генераторного торможения является продолжением характеристики двигательного режима во 2-й квадрант.

Тормозные характеристики двигателей постоянного тока с независимым возбуждением.

Реостатное торможение

При реостатном торможении электрический двигатель отключается от сети и замыкается на активное сопротивление. При замыкании обмотки якоря на сопротивление, ток в якорной цепи меняет полярность, в результате чего переходит работать в точку a’, затем скорость двигателя начинает снижаться до нуля. Отрезок a’-0 – характеристика двигателя при реостатном торможении. Достоинством реостатного торможения является то, что двигатель сбрасывает скорость вращения до нуля.

Схема реостатного торможения двигателя постоянного тока с независимым возбуждением.

Торможение противовключением

Торможение противовключением – осуществляется двумя способами:
1. Изменением полярности на зажимах якоря.
2. Силовой спуск.

1. Изменением полярности на зажимах якоря.

Если изменить полярность на зажимах якоря двигателя, то в цепи якоря произойдет бросок тока намного больше, чем при реостатном торможении, и если двигатель работал в точке a, то при изменении полярности он перейдет работать в точку b, затем скорость начнет снижаться по характеристике b-b’.

Недостатком этого способа торможения является то, что если двигатель при скорости близкой к нулю не отключиться от сети, то произойдет реверс.

Время торможения этим способом будет намного меньше, чем при реостатном торможении, и, несмотря на это, этот способ торможения нельзя использовать для тех производственных механизмов, у которых реверс может привести к аварийной ситуации.

2. Силовой спуск. Его можно осуществить только на реостатной характеристике с добавочным сопротивлением в цепи якоря.

Если под действием производственного механизма двигатель изменит направление вращения, то в результате торможения скорость вращения будет оставаться постоянной и не позволит двигателю ее увеличить под действием производственного механизма.

Торможение двигателей постоянного тока

Для быстрого торможения двигателя его переводят в режим, при котором электромагнитный момент изменяет направление. Различают три способа торможения: 1) динамическое; 2) генераторное (рекуперативное); 3) противовключением.

При динамическом торможении якорь отключают от питающего напряжения и замыкают на реостат R

т (рис.
а
). Из уравнения для якорной цепи 0 =
Е
+ (
R
я +
R
т)
I
я следует, что ток
I
я, а значит и момент
М
, изменяют направление (рис.,
б
). Поскольку частота
n
не может изменяться скачком, то в момент переключения рабочая точка из
а
1 по горизонтали переходит в
а
2 и затем, замедляясь по наклонной прямой, в точку останова 0.

Рекуперативное торможение происходит при наличии условия E

>
U
. Из уравнения
U
=
E
+
I
я
R
я следует, что при этом
I
я, а значит и
M
, становятся отрицательными, что может наблюдаться при спуске двигателем груза или ходе под уклон трамвая. Якорь может набрать частоту
n
>
n
. На рис. 3.82,
в
это соответствует движению рабочей точки из позиции
а
1, через точку
n
в
а
2, т. е. переходу машины из двигательного режима (
M
> 0) в генераторный (
M

Тормозные силы и торможение поездов — Рекуперативное торможение

Страница 5 из 5

Рекуперативное торможение применяется на железных дорогах для поддержания постоянной скорости э.п.с. на затяжных спусках с уклонами круче -4…6 %о, а также для снижения их скорости движения. Регулирование скорости движения поезда при рекуперативном торможении может быть осуществлено такими же способами, как и при тяговом режиме работы локомотива (см. раздел 2.7): изменением магнитного потока или схемы соединения тяговых электродвигателей; введением в силовую цепь э.п.с. резисторов и т.д. Одним из основных условий для реализации рекуперативного торможения является превышение э.д.с. Е тяговой машины (ТЭД) над подведенным от контактной сети напряжением UKC, т.е. Е > UKC. Только в этом случае обеспечивается движение электрической энергии от локомотива в контактную сеть. Также рекуперативное торможение невозможно при отсутствии потребителей энергии контактной сети (других локомотивов).

Другими словами, на участках постоянного тока при движении поезда на спуске применение рекуперативного торможения электровозом возможно при условии, что одновременно навстречу движется поезд, ведомый электровозом в режиме тяги. Теоретически можно оборудовать тяговые подстанции постоянного тока инверторами, преобразующими постоянный ток в переменный, и передавать электрическую энергию другим потребителям. Рекуперативное торможение на тепловозах с электрической передачей не применяют из-за отсутствия энергоемких аккумуляторов относительно небольших габаритных размеров и веса. К недостаткам рекуперативного торможения также следует отнести то, что возможностью работы тягового электродвигателя в рекуперативном режиме обладают только тяговые машины постоянного тока с параллельным или независимым возбуждением. В этой связи на отечественных электровозах применяют систему рекуперативного торможения с противовозбуждением возбудителя, т.е. дополнительно устанавливают специальные генераторы-возбудители и используют специальные электрические схемы. Принципиальная схема такой системы рекуперативного торможения для одного тягового электродвигателя электровоза приведена на рис. 21.

Читать еще:  Honda giorno какой двигатель


Рис. 21. Принципиальная схема включения тяговых электродвигателей электровоза при рекуперации с противовозбуждением Независимая обмотка возбуждения В-ВВ тягового электродвигателя питается от специального возбудителя-генератора В, имеющего в качестве привода электродвигатель постоянного тока. На каждом полюсе возбудителя В имеются две обмотки: независимого возбуждения возбудителя НВ — НВВ и противовозбуждения ПВ — ПВВ, по которой проходит ток, вырабатываемый тяговой машиной при рекуперации. Обмотки возбуждения возбудителя включены встречно, тем самым при неизменном токе от цепи управления э.п.с. магнитный поток возбудителя с ростом тока рекуперации уменьшается. В результате получают мягкие характеристики тяговых электродвигателей при работе электровоза в режиме рекуперации электроэнергии. Система рекуперативного торможения с противовозбуждением возбудителя применена на электровозах ВЛ10, ВЛ10У, ВЛ11 и на электропоездах ЭР22. Тяговые расчеты для электроподвижного состава должны производиться с учетом наибольшего использования рекуперативного торможения в пределах, ограничиваемых тормозными характеристиками. Тормозные характеристики BT=f(V) э.п.с. рассчитывают с помощью характеристик тягового электродвигателя и генератора-возбудителя. Тормозные характеристики отечественных электровозов и электропоездов при рекуперативном торможении приведены в приложении 4 1 I I P. На тормозных характеристиках при рекуперативном торможении наносят ограничения: по силе тока якоря, по силе сцепления колес с рельсами, максимальному отношению тока якоря к току возбуждения для всех позиций тормозной рукоятки контроллера машиниста. Скорость движения электровозов и электропоездов в режиме рекуперации регулируется теми же способами, что и в тяговом режиме; изменением схемы соединения ТЭД С-СП-П; изменением магнитного потока ТЭД и введением в силовую цепь резисторов. На моторных вагонах электропоездов постоянного тока ЭР2Р, ЭР2Т, ЭР2, ЭД2Т, ЭД4, ЭД4М применена рекуперативно-реостатная система торможения. Образование тормозной силы и электрическое торможение движущегося электропоезда начинается с включением реостатного тормоза при независимом возбуждении тяговых электродвигателей моторных вагонов. В результате работы системы автоматического управления электрическим торможением (САУТ) увеличиваются значения магнитного потока Ф и ЭДС четырех последовательно включенных тяговых электродвигателей каждого моторного вагона поезда. При достижении величины суммарной ЭДС этих электродвигателей вагона напряжения контактной сети САУТ обеспечивает автоматический переход с реостатной системы на рекуперативное торможение электропоезда при независимом возбуждении ТЭД. При снижении скорости электропоезда до 40 — 50 км/ч или при отсутствии на линии потребителей рекуперируемой электроэнергии в автоматическом режиме происходит переключение с рекуперативного на реостатное торможение с самовозбуждением ТЭД. В зоне малых скоростей (9 км/ч и менее) происходит автоматический переход на основной электропневматический или пневматический тормоз вплоть до полной остановки электропоезда, так как реостатное торможение не обеспечивает создание тормозной силы, достаточной для остановки электропоезда. Электромагнитные рельсовые тормоза. Тормозная сила, развиваемая в электромагнитных рельсовых тормозах, не ограничена сцеплением колес с рельсами. Тормозной эффект достигается за счет силы электромагнитного притяжения к рельсам специальных стальных тормозных башмаков (см. рис. 2), на пружинах подвешенных к боковым балкам рамы тележки локомотива. Тормозные башмаки имеют направляющие, обеспечивающие их вертикальное перемещение относительно боковин рамы тележки, и обмотки возбуждения. Вертикальные перемещения тормозных башмаков на расстояния 15 — 20 мм до головки рельса осуществляются с помощью пневматических цилиндров, расположенных на раме тележки. При питании обмоток возбуждения башмаков током от аккумуляторной батареи создается магнитный поток, охватывающий сердечник тормозного башмака и рельс — башмаки притягиваются к рельсам и возникает тормозная сила. В современных конструкциях магнитно-рельсовых тормозов локомотивов сила прижатия тормозного башмака к рельсу достигает удельной величины 50 кН на 1 м длины башмака. Тормозную силу Β, реализуемую при электромагнитном рельсовом торможении локомотива, можно определить из следующего выражения, Н: (4.40) где ΣΚ6 — суммарная сила нажатия тормозных башмаков на рельсы, кН; φб — коэффициент трения тормозного башмака о рельс.

Сила нажатия тормозного башмака к рельсу, кН: где Вб — магнитная индукция, Тл; S — площадь одного плоского башмака, м2; μ0 — магнитная проницаемость воздуха в зазоре, можно принять μ0 = 4· 10-7Гн/м. Коэффициент трения тормозного башмака о рельс зависит от скорости движения, погодных условий, материала и состояния трущихся поверхностей. Установлены следующие эмпирические формулы для определения величины φб в зависимости от скорости и погодных условий: при сухих рельсах где V — скорость движения, км/ч; при мокрых рельсах Удельная тормозная сила bт при магнитно-рельсовом торможении, Н/кН: (4.41) где ϑм — тормозной коэффициент нажатия башмаков Электромагнитной рельсовой системой торможения оборудованы тележки скоростного электропоезда ЭР200. На каждой тележке расположено по два тормозных башмака, управление работой которых двойное: из кабины машиниста от контроллера и индивидуальное в каждом вагоне поезда. В связи с развитием скоростного движения современный подвижной состав оборудуют 5 — 6 различными системами торможения, каждая из которых имеет наибольшую эффективность применения в определенном диапазоне скоростей движения. Например, скоростной электропоезд ЭР200 оборудован: колесно-колодочным пневматическим тормозом; электрическим реостатным тормозом с самовозбуждением; электропневматическим колесно-колодочным тормозом; дисковым тормозом; магнитно-рельсовым тормозом; ручным тормозом для удержания поезда на месте. Для управления тормозами контроллер машиниста имеет дополнительно еще четыре тормозных положения, обеспечивающих безопасное сочетание различных систем торможения в эксплуатации. Рис. 22. Зависимости тормозного пути электропоезда ЭР200 от скорости движения и системы торможения: 1 — при магнитно-рельсовом торможении; 2 — при дисковом торможении; 3 — при комбинированном тормозе На рис. 22 представлены экспериментальные зависимости полного тормозного пути ST от скорости движения электропоезда ЭР200, построенные по приведенным в работе [5] данным, позволяющие оценить эффективность различных систем торможения при одиночном и совместном действии: 1 — электромагнитные рельсовые тормоза; 2 — дисковые тормоза; 3 — при совместном действии дискового и электромагнитной рельсовой систем торможения. Так, при движении электропоезда ЭР200 со скоростью 160 км/ч перед началом торможения применение комбинированной системы торможения позволяет почти в 2,3 раза (см. рис. 22) сократить тормозной путь поезда по сравнению с электромагнитным рельсовым тормозом и примерно в 1,3 раза по сравнению с дисковой системой торможения, что подтверждает высокую эффективность применения комбинированных тормозов при использовании в скоростном движении.

Читать еще:  Чип тюнинг двигателя дизель бмв

Минусы торможения двигателем

У обсуждаемого варианта торможения есть и свои недостатки. Их немного, но все же они существуют:

  • Увеличивается риск аварийных ситуаций
    . Это связано с том, что при указанном замедлении не загораются стоп-сигналы. Соответственно, водители едущих сзади машин могут не заметить, что обсуждаемое транспортное средство теряет скорость и не сделать из этого соответствующие выводы.
  • Повышается изнашиваемость механизмов
    . Мотор обратные нагрузки переносит не очень хорошо. А так как современные движки имеют несимметрично размещенные поршни, то при названом торможении боковые нагрузки у него возрастают. Также, к примеру, повышается нагрузка на впускной коллектор, что увеличивает изнашиваемость вентиляционной системы.
  • Увеличивается потребление масла
    . Практика показывает, что если на чем-то при обсуждаемом процессе можно сэкономить, то с маслом тут ситуация другая. Его расход, наоборот, увеличивается.
  • Увеличивается вероятность заноса
    . Хотя часто торможение автомобиля двигателем используется именно на скользких дорогах, но при выполнении хотя бы одного действия тут неправильно, машину может занести гораздо больше ожидаемого.

Схематично процесс можно описать следующим образом:

  1. Обмотки переключаются на работу в противоположном направлении.
  2. Ротор продолжает работу в привычном состоянии (по инерции).
  3. Скольжение превышает единицу, момент становится отрицательным.

Применять этот способ торможения нужно осторожно, в противном случае через некоторое время вам потребуется ремонт электродвигателя.

Если у вас двигатель постоянного тока, то схема работы может быть несколько иной: для начала процесса торможения требуется изменение подключения концов обмоток.

Какой бы вы вариант ни выбрали, вам важно помнить, что тормозной режим противовключения имеют следующие особенности:

  • Напряжение сильно растет, поэтому позаботьтесь о подключении резисторов.
  • Энергия торможения (а на первых этапах она очень серьезная) постепенно начинает растворяться в тормозных резисторах или же в обмотках электродвигателя.

Для чего и каким образом используется режим динамического торможения?

Схема динамического торможения выглядит примерно следующим образом:

  1. Вы принимаете соответствующее решение.
  2. Вы отключаете якорь двигателя постоянного тока от источника питания.
  3. Через некоторое время после этого вы включаете работу на сопротивление.
  4. В такой ситуации обмотка возбуждения будет оставаться под серьезным напряжением.

Как и другие способы торможения, динамическое требует внимательности и осторожности. Помните о том, что постоянный ток обладает физическим свойством создавать вокруг себя неподвижное магнитное поле. Когда вы запускаете вращение ротора, то просто начинается выработка тока. Когда ток от ротора соприкасается с неподвижным магнитным полем, получается эффект торможения.

ВНИМАНИЕ! Тормозной момент может быть разным на одном и том же оборудовании! Вам важно учитывать частоту вращения, особенности тока возбуждения, а также сопротивления цепи ротора (или же якоря).

Для чего и по каким причинам используется режим рекуперативного торможения?

При таком способе торможения электрическая машина автоматически превращается в генератор, который работает параллельно с сетью. В таком случае вся энергия, которая образуется в процессе торможения, просто уходит в электрическую сеть (за исключением потерь). Такой способ торможения зачастую применятся в подъемных кранах и в другом оборудовании; используется для обкатки и испытания двигателей; часто это решение необходимо для того, чтобы беспроблемно переходить с одной скорости на другую.

Способы торможения электродвигателя могут быть различными. Схемы действия серьезно отличаются. Но если у вас все еще остались какие-то вопросы, то смело можете задавать их нашему специалисту. Мы работаем с полной отдачей, с душой и на совесть. Обращайтесь.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector