Рекуперативное торможение. Рекуперация – это отдача электрической энергии электродвигателем обратно в питающую сеть

(генераторное торможение)

Рекуперация – это отдача электрической энергии электродвигателем обратно в питающую сеть.

Рекуперативный режим происходит в том случае, когда якорь ЭД под действием запаса кинетической энергии масс привода и механизма или активного статистического момента вращается со скоростью ω > ω_о в ту же сторону, что и в двигательном режиме.

Этот режим может происходить при спуске тяжелого груза грузоподъемным механизмом.

Работая в рекуперативном режиме, ЭД преобразовывает, сообщаемую ему механизмом, энергию в электрическую и возвращает ее в сеть. При этом он развивает отрицательный момент.

При включении ЭД на спуск тяжелого груза (или при наличии каких-либо других внешних воздействий, направленных в сторону движения), угловая скорость якоря постепенно увеличивается. Возрастание угловой скорости вызывает увеличение ЭДС (↑Е = kФω↑), что приводит к уменьшению тока якоря (I = (U – E) / R), соответственно уменьшается вращающий момент ЭД.

При угловой скорости ω = ω_о ток, потребляемый ЭД, равен нулю, т.к. напряжение сети уравновесится противо ЭДС обмотки якоря (U = E = kФω_о).

При дальнейшем разгоне скорость ω превысит ω_о и двигатель перейдет в режим генераторной работы, для чего необходимо выполнить неравенство

E = kФω > U = kФω_о. В этом случае ЭДС становится больше напряжения.

Тогда ток I станет отрицательным.

В результате изменения направления тока меняет направление и момент ЭД, который для вращающегося в прежнем направлении привода, является тормозным.

С увеличением скорости электромагнитный тормозной момент двигателя М_Т возрастает. Когда он станет равным движущему моменту исполнительного механизма, разгон прекратится.

Уравнение механической характеристики для этого режима имеет вид:

М_Т – тормозной момент двигателя

Анализируя это выражение, видим, что при увеличении сопротивления R угловая скорость в тормозном режиме не уменьшится, как в двигательном, а увеличивается.

Механические характеристики ЭД в режиме рекуперативного торможения являются продолжением характеристик ЭД в двигательном режиме и проходят в квадрантах II и IV.

Квадрант II – при движении электротранспорта в направлении вперед под уклон.

квадрант IV – при спуске груза.

Недостаток этого способа торможения – большие тормозные скорости.

Достоинство – отдача электроэнергии в сеть.

Для грузоподъемных механизмов в электроприводе подъем считается положительным направлением движения, а спуск – отрицательным.