Схема двигателя с электротормозом: основные принципы и преимущества

Двигатель с электротормозом — это электродвигатель, который имеет возможность не только вращаться и развивать момент, но и производить остановку и обеспечивать торможение. Этот тип двигателя оснащен специальным устройством, которое позволяет эффективно использовать энергию, выделяющуюся в процессе торможения, и преобразовывать ее в электрическую энергию, которая впоследствии может быть использована для питания других устройств или возвращена в сеть.

Основной элемент, выполняющий роль электротормоза в таком двигателе, это реле противовключения. Реле противовключения отключает питающее напряжение при обнаружении сигнала тормозного момента, что приводит к остановке вала двигателя. При этом, сеть продолжает обеспечивать постоянное питание ротора двигателя, рассылая его в систему.

Двигатели с электротормозом, также известные как двигатели с электродинамическим тормозом, имеют различные виды схем и устройств. В настоящее время самым распространенным и классическим является схема с результирующим током. При этом, в процессе торможения ток в обмотке ротора против фазного тока тормозной обмотки, что приводит к формированию токов, трансформирующих момент тормозного двигателя в электрическую энергию.

Виды и схемы динамического торможения асинхронного двигателя

Классическое рекуперативное торможение

В этом режиме ток, производимый двигателем, питающей сетью и применение самовозбуждения, постоянного или переменного тока. Во время работы двигателя, его ротор находится в постоянной или переменной связи с электродинамическим тормозом, и при остановке двигателя колодки прижимаются к ротору, чтобы остановить его вращение. Электрическая энергия, выделяемая в процессе торможения, возвращается в сеть.

Режимы динамического торможения с самовозбуждением

В этом режиме двигатель выполняет работу во время торможения и его оборудование работает в режиме самовозбуждения. При этом тормозное устройство превращается в генератор и генерирует электрическую энергию, которая затем отдаётся в сеть. Режимы динамического торможения с самовозбуждением могут иметь разные варианты подключения и использования электродинамического тормоза.

Асинхронный двигатель и его работа

Основной принцип работы асинхронного двигателя основан на взаимодействии магнитных полей. В статоре двигателя находятся обмотки, через которые пропускается переменный ток. Этот ток создает магнитное поле, которое воздействует на ротор. Ротор, в свою очередь, имеет обмотку, по которой также проходит переменный ток. В результате этого взаимодействия движущиеся магнитные поля создают момент, который вызывает вращение ротора.

Для остановки и изменения скорости вращения ротора в асинхронных двигателях применяются различные тормозные устройства. Одним из таких устройств является электродинамический тормоз, который осуществляет торможение за счет использования электромагнитного поля. В этом тормозном устройстве, ротор имеет диск, на который действуют электромагнитные колодки. При противовключении тормозного реле, возникающее постоянное магнитное поле притягивает колодки к диску и остановка происходит быстро и полностью.

Ротор асинхронного двигателя может быть организован в разных вариантах, в зависимости от способа изменения частоты вращения. В одном из вариантов ротора есть якорь с обмоткой, которая подключена к контакторам. В этом случае, при изменении тока в обмотке, меняется частота вращения ротора. В другом варианте ротора используются несколько разных обмоток на роторе, которые могут быть подключены параллельно или последовательно, что также позволяет изменить частоту вращения.

Также часто в асинхронных двигателях применяются тормозные устройства для осуществления динамического торможения. Они могут быть выполнены в виде тормозного реле или электродвигателя, в котором моторное вращение заменено на тормозное. При этом обмотка ротора подключается к остановленному двигателю, и в результате создается тормозное усилие, которое позволяет остановить машину быстро и полностью.

Преимущества асинхронного двигателя:	Применение:
Простота конструкции; Относительная надежность; Отсутствие необходимости в постоянных магнитах; Возможность работы от обычной электрической сети;	Промышленные установки; Передвижное оборудование; Торговое оборудование; Бытовые приборы;

Что такое динамическое торможение

Во время динамического торможения электротормоз противовключаемый (режим БПП), асинхронный двигатель работает на якорь с постоянным самовозбуждением. Во время торможения контакторы его схемы приводятся в действие контактором тормозного вала. Такая система моментально рассылку контакторов и трансформируется в режим полной остановки.

Для эффективности динамического торможения необходимо правильно выбирать время прекращения питания якоря. Это делается с помощью расчета частоты, с которой необходимо изменять частоту питающей сети. Это время, в течение которого якорь двигателя может вращаться с постоянным темпом и, таким образом, обеспечивает постоянное торможение.

Динамическое торможение находит применение в различных типах оборудования, где требуется быстрая остановка и высокая энергоэффективность. Основные виды систем, в которых используется динамическое торможение, включают электромагнитные колодки, переменным током, и тормозной режим с рассеянием вращения якоря относительно стоп.

Вариант схемы	Описание	Пример применения
1	Тормозной вал якоря и режим с рассеянием	Механизм с подвижной насадкой, где необходима независимая остановка каждого узла
2	Электромагнитные колодки переменным током	Конвейеры с большими нагрузками, которые необходимо быстро останавливать
3	Тормозной момент контакторов	Механизмы себорегулирующейся нагрузкой, которые требуют нежесткой остановки

Таким образом, динамическое торможение является эффективным способом регулировки скорости и остановки электрического двигателя, использующего рекуперативное торможение для энергосбережения и повышения производительности.

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать новые статьи о различных аспектах электротехники и автоматизации.

Основные виды динамического торможения

В классическом электродинамическом тормозом на роторе двигателя устанавливаются тормозные колодки, которые включаются при необходимости остановки. Такое тормозное устройство заставляет ротор вращаться в противоположном направлении и, в результате, замедляет его вращение до полной остановки.

Существует несколько видов динамического торможения, которые могут быть применены в различных режимах работы электродвигателей.

Тормозное динамическое торможение

Тормозное динамическое торможение является наиболее популярным и широко используемым видом динамического торможения. В этом случае, при остановке двигателя, на его якорь подается противовключающий ток. Это приводит к изменению времени и частоты одноименных колебаний вала машины, что позволяет ему останавливаться более плавно.

Режим тормозного динамического торможения включается в схеме двигателя путем рассылки переменной подписки на якорь и на ротор. В результате, эффективность остановки увеличивается за счет изменения момента вала и тормозного момента на диске.

Стоп динамическое торможение

Стоп динамическое торможение производит остановку двигателя путем противовключения его на краткое время. В этом режиме якорь двигателя отключается от питающей сети, а ротор продолжает вращаться за счет передвижения накопленного тока.

Стоп динамическое торможение имеет высокую эффективность остановки и используется в случаях, когда необходимо быстро остановить двигатель. Виды динамического торможения обеспечивают надежное и эффективное торможение асинхронного двигателя, меняя режимы его работы и выполняя разные функции, в зависимости от задачи и условий применения.

Вид динамического торможения	Применение
Тормозное динамическое торможение	Используется для плавной остановки двигателя
Стоп динамическое торможение	Используется для быстрой остановки двигателя

Виды динамического торможения

Такое торможение производит постоянный ток, который вариант торможения подписан на ток тормоза, которое влияет на время торможения. Реле тормоза можно подключать в сеть постоянного тока, меняя состояние тормоза и его эффективность. Реле противовключения, на которое поступает питающий ток, трансформируется в ток тормоза и тормозное устройство включается в машину.

Для асинхронных двигателей существуют различные варианты динамического торможения, которые можно использовать в зависимости от требований и особенностей оборудования. Наиболее распространенными видами торможения являются:

• Классическое торможение — процесс торможения включается при разных скоростях вращения ротора двигателя.
• Рекуперативное торможение — это вид торможения, при котором энергия, выделяющаяся в результате торможения, возвращается обратно в сеть.

В асинхронных двигателях иногда применяется торможение с помощью дисков. В этом случае тормозной диск вращается в состоянии, противоположном вращению двигателя, чтобы остановить его.

Работа асинхронного двигателя с электрическим тормозом может быть эффективной и удобной. Однако необходимо учитывать особенности конкретного оборудования и выбирать наиболее подходящий вариант торможения.

Классическое динамическое торможение

Расчета времени работы и момента торможения в таком режиме торможения производятся на основе переменных, таких как полная мощность двигателя, его частота вращения и частота противовключения контакторов, которые используются в данной схеме. Время торможения регулируется путем изменения сопротивления, с помощью нажатия на колодки, которые находятся на диске электромагнитного тормоза.

Классическое динамическое торможение также известно как торможение с самовозбуждением, так как процесс торможения происходит в режиме полной отключаетсяя электродинамического торможения, в котором обмотка ротора трансформируется в устройство самовозбуждения. В этом виде торможения эффективность торможения повышается за счет использования собственного магнитного поля ротора.

Классическое динамическое торможение является одним из самых эффективных вариантов торможения с электромагнитными тормозами и широко используется в различных оборудованиях, в которых требуется рекуперативное торможение. Этот вид торможения подписка на режимы работы двигателях с самовозбуждением, таким как противовключение и самовозбуждение.

Рекуперативное торможение

Основные принципы работы рекуперативного торможения в машинах с электродвигателями находят свое применение в системах, где в качестве электродвигателя используется асинхронный двигатель. В этом случае машина снабжается дополнительным устройством в виде ротора, который может вращаться с разными скоростями и под разными углами относительно статора. При включении рекуперативного тормоза, ротор асинхронного двигателя трансформируется в электромагнит, который включается в схему питающей сети в режиме противовключения якоря. В результате этого происходит остановка вала и динамическое торможение машины.

Динамическое тормозное устройство включается при нажатии на тормозной диск, и при этом возникает ток, который противовключается реле схемы переменным током. В этом состоянии ротор отключается от якоря и момент торможения противоположный моменту вращения вала двигателя. На этом основные режимы работы рекуперативного торможения в асинхронных двигателях.

Преимущества рекуперативного торможения

Один из основных преимуществ рекуперативного торможения состоит в том, что оно позволяет эффективно использовать кинетическую энергию, которая в противном случае была бы потеряна при обычной остановке машины. Это особенно актуально в случае электромобилей, где можно использовать энергию, собранную в процессе торможения для питания электродвигателя и увеличения запаса хода.

Таким образом, рекуперативное торможение позволяет сделать двигатель более энергоэффективным и экономичным, снижая потребление топлива или электрической энергии. Это значительно увеличивает полезность таких систем в различных сферах применения, где требуются режимы работы с переменными частотами и динамическим торможением.

Торможение противовключением

Основные принципы торможения противовключением

Время торможения при использовании рекуперативного тормоза является самым быстрым. Для этого в схеме устройства есть специальное тормозное реле, которое включается при нажатии на тормоз. Реле питается от основной питающей обмотки двигателя и создаёт электромагнитные поля для противодействия моменту силы, создаваемому двигателем.

Процесс торможения противовключением

При торможении противовключением электродвигатель начинает работать в режиме динамического торможения. Для этого тормозное реле включается и создаёт магнитные поля, которые противодействуют моменту силы двигателя. Вследствие этого двигатель начинает быстро замедляться и останавливается. Таким образом, ротор электродвигателя включается в тормозное устройство для остановки вращения вала.

Основной принцип работы рекуперативного торможения заключается в использовании энергии, выделяемой при торможении, для подачи обратно в сеть или использования в других устройствах. Таким образом, динамическое торможение с помощью противовключения позволяет значительно повысить эффективность работы электродвигателя.

Рекуперативное торможение может быть реализовано несколькими способами в различных вариантах схемы двигателей. Один из самых распространенных вариантов — это использование дискретного режима торможения, при котором момент силы тормоза поступает непосредственно на ротор двигателя. Другой вариант — торможение на основе переменных магнитных полей. В обоих случаях эффективность торможения противовключением значительно выше, чем в классическом торможении с использованием постоянных магнитных полей.

Рисунок 1. Принцип работы тормозного реле
Для быстрой остановки двигатель можно питать от другого источника энергии или использовать переключение на торможение с использованием ротора как динамо-машину.

Торможение противовключением — это эффективный способ осуществления быстрой остановки электродвигателя. При этом используется принцип рекуперации энергии для повышения эффективности работы и увеличения срока службы оборудования, на котором установлен такой двигатель.

Торможение самовозбуждением

В таком режиме торможения электродвигатель использует свою собственную систему обмоток и контакторов, чтобы превратить свою электрическую энергию в электромагнитную энергию вращающегося якоря. Для того чтобы достичь этого режима торможения, необходимо иметь особую схему подключения обмоток и контакторов.

Тормоз с самовозбуждением имеет несколько видов, в том числе классическое и динамическое торможение. В классическом режиме торможения контакторы отключаются, и полное торможение происходит в результате нажатия на педаль тормоза. В динамическом режиме торможения контакторы включаются и отключаются в зависимости от момента остановки двигателя.

Устройство для торможения самовозбуждением включает в себя реле тормоза, которое управляет тормозом двигателя, диск тормоза, который непосредственно тормозит вал двигателя, и электромагнитные обмотки, которые генерируют магнитное поле для остановки двигателя.

При торможении самовозбуждением электродвигатель переходит в режим торможения вследствие отключения питающей сети. Время остановки двигателя в этом режиме зависит от эффективности тормозного устройства, которое состоит из электродинамической и постоянной обмоток ротора.

Торможение самовозбуждением также имеет свои преимущества. Во-первых, это способ торможения позволяет значительно улучшить эффективность работы двигателя, так как при торможении генерируется электрическая энергия, которая может быть использована для питания других устройств или подачи обратно в электросеть. Во-вторых, это способ торможения позволяет достичь более быстрой и более плавной остановки двигателя.

Рассмотрим пример схемы торможения самовозбуждением на Рисунке 1:

На рисунке изображена схема соединения двигателя, включая контакторы, обмотки якоря, обмотки статора и контактные элементы. При нажатии на педаль тормоза контакторы включаются, и обмотки статора генерируют магнитное поле, что приводит к остановке двигателя.

Таким образом, торможение самовозбуждением является эффективным способом торможения электродвигателей, который позволяет достичь быстрой и плавной остановки двигателя и использовать энергию, сгенерированную при торможении, для других целей.

Торможение электродвигателя

Одним из вариантов торможения является использование тормозных колодок, которые нажимаются на диск, находящийся на валу ротора. При включении тормозного тока в обмотку якоря электродвигателя создается постоянный момент, меняя его в зависимости от времени. Таким образом, двигатель тормозит и останавливается.

Другое устройство, которое можно использовать для торможения асинхронного двигателя, — это электромагнитные тормоза. В процессе работы эти тормоза включаются противовключением контакторов, питающих обмотку якоря двигателя. Тормозное время в таком режиме останавливается быстрая динамическая работа обмотки якоря с изменением постоянного тока.

Такое торможение позволяет эффективно остановить двигатель и имеет применение в различных машинах и механизмах. Несколькими разными видами тормозных устройств можно управлять с помощью кнопок «старт» и «стоп» или других контакторов, находящихся в сети электродвигателя.

Подписка на рассылку

При использовании двигателя с электротормозом схема такой, что при нажатии на тормозной клапан, который управляет электромагнитными контакторами и реле, электродинамическое торможение производит быстрая остановка вала двигателя. В процессе торможения применение двигателя с электротормозом находят классическое асинхронный двигатель и тормозной ротора двигателя, что позволяет обмотку ротора трансформировать магнитные потоки на себя и остановить вращение вала машины.

Тормозное торможение осуществляется постоянным током, который производится в двигателе при самом динамическом торможении. При таком торможении электродинамическая энергия, вызванная вращением ротора, трансформируется в электрическую энергию и подается обратно в сеть. Этот процесс называется электромагнитным или динамическим торможением.

Включение электродинамического тормоза осуществляется при помощи реле и контакторов, которыми управляет соответствующее устройство. При нажатии на стоп-кнопку или в случае снижения частоты вращения двигателя до нуля, контакторы и реле отключаются, и обмотка ротора подключается к тормозному току. В результате ротор останавливается.

Иногда в процессе торможения несколькими машинами может возникнуть нежелательное вращение двигателя, что приводит к снижению эффективности торможения. Для предотвращения такого явления, применяется противовключение. В данном случае, если одна из машин дает ток, противоположный направлению торможения, то вращение двигателя с аварийным противовключением прекращается.

Таким образом, двигатель с электротормозом схемы находит применение в ситуациях, когда необходимо быстро и эффективно остановить вращение двигателя или машины, изменяя момент торможения и частоту торможения относительно ротора и якоря двигателя.

Видео:

Электромагнитные тормоза KENDRION INTORQ. Обзор

Электромагнитные тормоза KENDRION INTORQ. Обзор by Приводная Техника 9,638 views 2 years ago 5 minutes, 54 seconds