Торможение с рекуперацией энергии в сеть (с отдачей энергии

Торможение с рекуперацией энергии в сеть (с отдачей энергии).
Пусть двигатель работал в двигательном режиме, этому режиму
соответствует точка А на механической характеристике. Пусть момент
сопротивления со стороны рабочей машины уменьшается, тогда в
соответствии уравнения движения электропривода,
ускорение будет отлично от нуля и двигатель будет ускоряться по
механической характеристике. В точке В двигатель достигнет идеальной
скорости холостого хода ω1. Под действием активного момента,
создаваемого рабочей машиной, рабочая точка из первого квадранта
переходит во второй квадрант и в точке С на участке ВС двигатель
работает в режиме генератора с отдачей энергии в сеть.
Режим торможения с рекуперацией энергии в сеть, применяют в подъемно-транспортных механизмах.
Торможение с рекуперацией может иметь место при ступенчатом изменении напряжения источника питания.
Мгновенно точка А в точку С попасть не может, поэтому она вначале поступает в точку В, а потом переходит в
генераторный режим в диапазоне ВД и восстанавливается в диапазоне ДС - в двигательном режиме. В реалии точка А
не доходит до точки В, в силу того, что двигатель обладает индуктивностью, т.е. возникает ЭДС самоиндукции,
которое препятствует изменению тока.
Торможение противовключением.
Противодавлением называется режим работы электродвигателя, когда его обмотки включены для направления
вращения в сторону противоположной той, в которую он вращается. Режим этот является эффективным тормозным
режимом, но тяжелым с точки зрения энергетики, так как в этом режиме энергия в двигатель поступает по двум путям.
Со стороны источника электроэнергии и со стороны вала от рабочей машины. И вся эта энергия
преобразуется в тепловую внутри машины. При этом торможении ток якоря определяется,
напряжение источника питания плюс ЭДС и делится на сопротивление якоря:
Необходимо ограничивать величину тока. Рассмотрим два случая.
1. Торможение противовключением при активном моменте на валу.
Пусть, двигатель работает в двигательном режиме в точке А на
естественной характеристике. Груз плавно поднимается вверх. Затем,
оператор переводит контроллер в положение на спуск груза. В цепь якоря
двигателя вводится большое добавочное сопротивление, которому
соответствует искусственная характеристика. В силу механической
инерции, двигатель из точки А попадает в точку С
искусственной характеристики. Электромагнитный
момент двигателя в точке С будет много меньше, чем
момент сопротивления, создаваемый грузом.
Двигатель будет тормозиться на участке ДВ, но все еще работать в
двигательном режиме. В точке Д груз и якорь двигателя остановились. Но
электромагнитный момент в точке Д будет меньше, чем момент
сопротивления развиваемый грузом и якорь двигателя под действием груза
начнет вращаться в сторону, противоположной той, для которой включены
его обмотки. Работа двигателя на участке ВД соответствует режиму торможения противовключением. В точке В
электромагнитный момент станет равным моменту сопротивления, ускорение равным нулю и груз будет равномерно
спускаться.
2. Торможение противовключением при реактивном моменте на валу.
Пусть, будет механизм моста. Момент сопротивления определяется
силами трения. Отличительной особенностью, это то, что момент
сопротивления меняет свой знак и всегда направлен против
движения. Пусть, двигатель работает в точке А и механизм
перемещается условно вперед "В", далее, оператор переводит
контроллер для движения назад "Н". Электромагнитные процессы
двигателя затухают очень быстро и в электромагнитном отношении
двигатель уже подготовлен к движению назад, но в силу
механической инерции, двигатель не может мгновенно перейти из
точки А в точку В, а попадает в точку С искусственной
характеристики. Эта характеристика получается, при введении
большого добавочного сопротивления в цепь якоря (двойного
значения пускового сопротивления). Это позволяет ограничить
величину тока в допустимых пределах. На участке СД якорь
двигателя вращается в сторону противоположную той, для которой
включены его обмотки. На этом участке двигатель работает в
режиме противовключения. В точке Д двигатель останавливается и
начинает вращаться в другую сторону. При торможении противовключением точку Д нужно вылавливать, чтобы
остановить двигатель.
I и III - это квадранты, где машина работает в двигательном режиме;
II и IV - это квадранты, где машина работает в генераторном режиме (тормозные режимы).
Режим динамического торможения.
В режиме динамического торможения якорь двигателя отсоединяется от сети и замыкается на добавочное
сопротивление Rдт. Ток в якоре меняет свое направление на противоположное и определяется по формуле:
Пусть двигатель работал в двигательном режиме в точке А. Затем отсоединили от сети, момент падает. Этап
торможения из точки В к "0" - режим динамического торможения при активном моменте на валу. При активном
моменте на валу работы, точка Д не задерживается в начале координат и якорь двигателя вращается в
противоположную сторону.
К - установившийся режим.
Реверс.
Изменение направления вращения якоря двигателя постоянного тока с независимым возбуждением возможно:
1. При изменении полярности напряжения источника питания якорной обмотки;
2. При изменении полярности напряжения источника питания обмотки возбуждения.
В быстродействующих реверсивных электродвигателях для осуществления реверса применяют первый случай.