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 ₀. На рис. 3.82, в это соответствует движению рабочей точки из позиции а ₁, через точку n ₀ в а ₂, т. е. переходу машины из двигательного режима (M > 0) в генераторный (M < 0) и отдаче энергии в сеть (рекуперация энергии). Генераторный режим может возникнуть при резком снижении напряжения якоря. Механическая характеристика при этом параллельно смещается вниз (рис. в), а рабочая точка из позиции а ₁ скачком переходит в а ₃ и далее плавно в а ₄ (при M _с = const).

. Схема (а) и диаграмма (б) динамического торможения, диаграмма рекуперативного торможения (в)

Торможение противовключением выполняют, изменяя полярность подключения якоря (рис. а).

После перевода переключателя из позиции 1 – 1 ' в позицию 2 – 2 ' уравнение якорной цепи принимает вид

– U = E + I _я(R _я + R _д).

Откуда

.

Ток I _я, а значит и момент M, изменяют знак. Для ограничения тока в цепь якоря вводится добавочное сопротивление R _д. На рис. б изменению знака U сооветствует переход к обращенной механической характеристике 2. Добавление R _д в цепь якоря ухудшает «жесткость» этой характеристики (характеристика 3). Рабочая точка из позиции а ₁ скачком переходит в а ₂ и затем по характеристике 3 скользит вниз. Если в момент прохождения точкой горизонтальной оси (n = 0) не отключить питающее напряжение, точка продолжит движение по 3, т. е. начнется разгон ДПТ в обратном направлении (реверс). Этот процесс является самым быстрым (и самым неэкономичным) способом реверсирования.