2. Динамическое торможение двигателя постоянного тока независимого возбуждения

Если обмотку якоря работающего двигателя посредством переключателя К отключить от сети и замкнуть на дополнительный резистор R₁ (рис. 4.13), то двигатель переходит в генераторный режим динамического торможе­ния и снижает свою угловую скорость (рис. 4.14).

Обмотка возбуждения в процессе торможения остается присоединенной к сети постоянного тока.

Основные уравнения, характеризующие процесс динами­ческого торможения:

(4.32)

Совместное решение этих уравнений относительно дает:

(4.33)

Постоянная интегрирования С определяется из началь­ных условий. При t=0

где _нач = _с — угловая скорость двигателя в момент пе­реключения с двигательного режима на динамическое тор можение; _с = M_cR/c² — абсолютное значение перепада угловой скорости, определяемое по характеристике динамического торможения при моменте нагрузки М_с (рис. 4.14).

Рис. 4.7 Принципиаль- Рис. 4.8, Механические характерис-

ная схема динамического тики двигателя постоянного тока неза-

торможения двигателя по- висимого возбуждения при переходе

стоянного тока независи- из двигательного режима в режим

маго возбуждения. динамического торможения.

После подстановки значения С в (4.33) получим:

(4.34)

При динамическом торможении без нагрузки (М_с = 0) _с = 0 и _нач = _о, тогда

(4.35)

На рис. 4.15, а показаны характеристики =f(t) при динамическом торможении в случае, когда торможение производится под нагрузкой (кривая 1) и когда М_c = 0 (кривая 2).

При торможении под нагрузкой кривая = f(t) асим­птотически стремится к угловой скорости — _с, если момент нагрузки активный, например, в случае опускающегося груза в приводе крановой установки. Если момент нагрузки реактивный, то торможение электропривода за­кончится при угловой скорости = 0 (точка b).

При торможении без нагрузки кривая = f (t) асимп­тотически приближается к 0, начальная угловая скорость в этом случае _иач = _о.

Рис. 4.9 Кривые = f(t) (а) и i = f₁(t) (б) при динамическом тор­можении двигателя постоянного тока независимого возбуждения.

Для определения i=f₁(t) можно воспользоваться фор­мулой (4.8), если подставить в нее постоянную интегриро­вания С, соответствующую данным начальным условиям

(4.36)

На рис. 4.9, б кривая 1 иллюстрирует изменение тока в цепи якоря при динамическом торможении и наличии активной нагрузки на валу двигателя, которой соответст­вует ток I_с. При реактивном моменте процесс закончится в точке b при = 0.

Кривая 2 иллюстрирует процесс динамического тормо­жения при M_c = 0. Ток в цепи якоря для этого случая определяется по формуле

(4.37)

Абсолютное значение тока в момент переключения из двигательного режима в режим динамического торможения

(4.38)

Время торможения от начальной угловой скорости _иач до текущей ₁ может быть получено из (4.34), если решить его относительно t₁, т.е.

(4.39)

При торможении до полной остановки ( ₁=0)

(4.40)

Когда I_с = 0; _с = 0 и теоретически время t_т = , практически процесс торможения можно считать закон­ченным за время t_т = ЗТ_м. В дан­ном случае учитывается суммарное сопротивление цепи якоря двигателя при динамическом торможении.

Время торможения, может быть также определено на основании (4.36). Например, при торможении до полной остановки, когда i = 0, время торможения

(4.41)