برکشیدگی تولیدی

بازیابی ترمز

در بازیابی ترمز، انرژی جنبشی دستگاه متحرک استخراج شده و به منبع تغذیه برق برگردانده می‌شود. این مکانیسم ترمز زمانی کار می‌کند که بار یا دستگاه محرک موتور را مجبور می‌کند با سرعتی بیشتر از سرعت بدون بار عمل کند در حالی که تحریک ثابت است.

محتوا

• کاربردهای بازیابی ترمز

• بازیابی ترمز در موتورهای مستقیم جریان مستقیم شونت

• بازیابی ترمز در موتورهای مستقیم جریان مستقیم سری

در شرایط بازیابی ترمز، تغییر الکتریکی قابل توجهی در داخل موتور اتفاق می‌افتد. به طور خاص، نیروی الکتروموتوری پسین Eb موتور از ولتاژ تغذیه V فراتر می‌رود. این معکوس شدن در رابطه ولتاژ منجر به تغییر جهت جریان آرماتور موتور می‌شود. بنابراین، موتور از حالت عادی خود به حالت ژنراتور تغییر می‌کند، انرژی مکانیکی از بار متحرک را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند و آن را به منبع تغذیه بر می‌گرداند.

به طور قابل توجه، بازیابی ترمز تنها به سناریوهای سرعت بالا محدود نیست. این روش می‌تواند حتی در سرعت‌های بسیار پایین نیز مؤثر باشد، به شرطی که موتور به عنوان یک ژنراتور جداگانه تحریک شده پیکربندی شود. هنگامی که سرعت موتور کاهش می‌یابد، سطح تحریک آن به صورت کنترل شده افزایش می‌یابد. این تنظیم اطمینان می‌دهد که دو معادله مهم حاکم بر رفتار الکتریکی سیستم برآورده شوند، این امر باعث بازیابی موثر انرژی حتی در شرایط سرعت پایین می‌شود.

ادامه بازیابی ترمز

در فرآیند افزایش تحریک موتور، به حالت اشباع مغناطیسی نمی‌رسد. این ویژگی امکان کنترل و عملکرد مؤثرتر را در سناریوهای بازیابی ترمز فراهم می‌کند.

بازیابی ترمز می‌تواند در موتورهای شونت و جداگانه تحریک شده موفقیت‌آمیز باشد. با این حال، در مورد موتورهای مرکب، ترمز فقط زمانی قابل انجام است که تحریک سری ضعیف باشد. این محدودیت اهمیت طراحی و پیکربندی موتور در تعیین امکان و کارایی بازیابی ترمز را نشان می‌دهد.

کاربردهای بازیابی ترمز

بازیابی ترمز به خصوص برای کاربردهایی مناسب است که در آن‌ها نیاز به ترمز و کاهش سرعت محركات به طور مکرر وجود دارد. توانایی آن در تبدیل انرژی جنبشی به انرژی الکتریکی آن را در محیط‌های عملکرد پویا بسیار کارآمد می‌کند.

یکی از کاربردهای ارزشمند آن در حفظ سرعت ثابت برای بارهای نزولی با انرژی پتانسیل بالا است. با استفاده از انرژی تولید شده در طول نزول، بازیابی ترمز به کنترل سرعت بار کمک می‌کند، عملکرد ایمن و پایدار را تضمین می‌کند و در عین حال انرژی را که در غیر این صورت ضایع می‌شد بازیابی می‌کند.

این روش ترمز در صنایع مختلف برای کنترل سرعت موتورهای محرک انواع بارها استفاده می‌شود. نقش مهمی در لوکوموتیوهای برقی دارد که در آن به مدیریت سرعت قطار در زمان کاهش سرعت و حرکت رو به پایین کمک می‌کند و همزمان انرژی را به شبکه برق باز می‌گرداند. در آسانسورها، دستگاه‌های بلندکننده و دستگاه‌های کششی، بازیابی ترمز امکان کنترل دقیق سرعت و صرفه‌جویی در انرژی را فراهم می‌کند و عملکرد کلی این سیستم‌ها را بهبود می‌بخشد.

باید توجه داشت که بازیابی ترمز برای توقف کامل موتور طراحی نشده است. بلکه وظیفه اصلی آن تنظیم سرعت موتور زمانی است که آن بالاتر از سرعت بدون بار عمل می‌کند و تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی برای مصرف مجدد را تسهیل می‌کند. شرط اساسی برای بازیابی این است که نیروی الکتروموتوری پسین (Eb) باید از ولتاژ تغذیه بیشتر باشد. این شرط باعث معکوس شدن جریان آرماتور می‌شود و در نتیجه حالت عملکرد موتور از موتوری به ژنراتوری تغییر می‌کند.

بازیابی ترمز در موتورهای مستقیم جریان مستقیم شونت

در شرایط عادی، جریان آرماتور موتور مستقیم جریان مستقیم شونت توسط معادله زیر تعیین می‌شود:

پویایی بازیابی ترمز

وقتی که یک بلندکننده، دستگاه کششی یا لیفت باری را پایین می‌آورد، سرعت دورانی موتور می‌تواند فراتر از سرعت بدون بار آن برسد. در این سناریو، نیروی الکتروموتوری پسین (EMF) موتور از ولتاژ تغذیه فراتر می‌رود. به عنوان نتیجه، جریان آرماتور Ia جهت خود را معکوس می‌کند و به طور موثر موتور به ژنراتور تبدیل می‌شود. این تبدیل امکان استخراج انرژی جنبشی از بار نزولی و بازگرداندن آن به تأمین الکتریکی را فراهم می‌کند، که به بهینه‌سازی استفاده از انرژی و ایجاد اثر ترمز کمک می‌کند.

بازیابی ترمز در موتورهای مستقیم جریان مستقیم سری

موتورهای مستقیم جریان مستقیم سری در طول عملکرد خصوصیات الکتریکی منحصر به فردی دارند. با افزایش سرعت موتور، هم جریان آرماتور و هم فلکس میدان کاهش می‌یابند. برخلاف برخی از انواع دیگر موتورها، نیروی الکتروموتوری پسین Eb در یک موتور مستقیم جریان مستقیم سری معمولاً تحت شرایط عادی نمی‌تواند فراتر از ولتاژ تغذیه برسد. با این حال، بازیابی همچنان امکان‌پذیر است زیرا جریان میدان نمی‌تواند از جریان آرماتور بیشتر باشد.

این مکانیسم ترمز به خصوص در کاربردهایی که موتورهای مستقیم جریان مستقیم سری غالب است، مانند سیستم‌های گرفتن در قطارها و دستگاه‌های کششی آسانسورها، بسیار مهم است. به عنوان مثال، وقتی یک لوکوموتیو برقی از یک شیب نزولی می‌گذرد، حفظ سرعت ثابت برای ایمنی و کارایی ضروری است. به طور مشابه، در دستگاه‌های کششی، بازیابی ترمز در محدود کردن سرعت وقتی به سطوح خطرناک می‌رسد، کاربرد دارد و عملکرد کنترل شده را تضمین می‌کند.

یکی از روش‌های گسترده برای اجرای بازیابی ترمز در موتورهای مستقیم جریان مستقیم سری شامل بازپیکربندی آن‌ها برای عملکرد به عنوان موتورهای شونت است. با توجه به اینکه سیم پیچ میدان یک موتور مستقیم جریان مستقیم سری مقاومت کمی دارد، یک مقاومت سری به مدار میدان اضافه می‌شود. این مقاومت اضافی نقش مهمی در نگهداری جریان در محدوده ایمن دارد و به موتور اجازه می‌دهد که در پیکربندی جدید خود مؤثر عمل کند و تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی را در طول فرآیند ترمز انجام دهد.