Metody hamowania silników elektrycznych
Silniki elektryczne w napędzie elektrycznym mogą szybko zatrzymać mechanizm produkcyjny lub utrzymać określoną prędkość w dodatnim momencie pracującej maszyny. W takim przypadku silnik staje się prądnicą i pracuje w jednym z trybów hamowania: przeciwstawnym, dynamicznym, regeneracyjnym (patrz rys. 1) w zależności od sposobu wzbudzenia.
Zatrzymanie napędu elektrycznego poprzez przełączenie uzwojeń faz silnika elektrycznego w celu uzyskania wirowania pola w przeciwnym kierunku (zatrzymanie wsteczne) stosuje się, gdy konieczne jest szybkie zatrzymanie urządzenia maszyny. W tym przypadku na skutek bezwładności wirnik obraca się w kierunku strumienia magnetycznego, poślizg silnika staje się więcej niż jeden, a moment staje się ujemny.
W silniku prądu stałego, aby wykonać hamowanie przeciwne, zmienia się połączenie końców uzwojeń twornika. W tym przypadku prąd twornika i moment zmieniają kierunek.
W obu przypadkach napięcie skuteczne staje się duże, dlatego w celu ograniczenia prądu i momentu obrotowego przełączanie odbywa się z jednoczesnym włączeniem rezystorów w obwód twornika lub wirnika. Energia hamowania pochodząca z sieci jest rozpraszana w uzwojeniach twornika iw rezystorach.
Hamowanie dynamiczne charakteryzuje się tym, że maszyna elektryczna pracuje jako prądnica (dynamo) z rozpraszaniem energii hamowania w rezystorach hamowania i uzwojeniach silnika.
W przypadku hamowania dynamicznego zwora silnika prądu stałego jest odłączana od źródła zasilania i podłączana do rezystancji, podczas gdy uzwojenie wzbudzenia pozostaje pod napięciem, w przypadku silników indukcyjnych hamowanie dynamiczne uzyskuje się poprzez przyłożenie prądu stałego do uzwojenia stojana silnika.
Prąd stały wytwarza stacjonarne pole magnetyczne. Gdy wirnik obraca się, w jego uzwojeniach indukowana jest siła elektromotoryczna i pojawia się prąd. Oddziaływanie prądu wirnika ze stacjonarnym polem magnetycznym wytwarza moment hamujący. Wartość momentu hamującego zależy od prądu wzbudzenia, prędkości obrotowej oraz rezystancji obwodu wirnika (tworu).
W trybie hamowania regeneracyjnego wirnik (twornik) silnika elektrycznego podłączonego do sieci obraca się z prędkością większą niż ωo. W tym przypadku prąd zmienia swój kierunek, maszyna elektryczna staje się prądnicą pracującą równolegle z siecią, energia hamowania pomniejszona o straty oddawana jest do sieci.
Ryż. 1. Włączanie i charakterystyki mechaniczne silników elektrycznych: wzbudzenia niezależnego (a) i asynchronicznego (b) w trybach: I — silnik, II — przeciwstawny, III — hamowanie dynamiczne, IV — generator z zasilaniem sieci.
Hamowanie odzyskowe stosowane jest w dźwigach do utrzymania prędkości podczas opuszczania ładunku, do testowania i pracy pod obciążeniem silników samochodów i ciągników, skrzyń biegów, skrzyń biegów pod obciążeniem, a także podczas przechodzenia z wyższej prędkości na niższą. silniki wielobiegowe.