Рекуперативное торможение

Условие возникновения рекуперативного режима: , т.е. ротор вращается с большей скоростью, чем магнитное поле.

При этом скольжение: становится отрицательным.

В результате, изменяется соотношение направления пересечения силовых линий магнитного поля витков ротора, поэтому изменяется знак ЭДС в обмотке ротора (ЭДС<0). Ток ротора становится меньше 0, следовательно, изменяется знак вращающего электромагнитного момента (меньше 0), т.е. момент по отношению к угловой скорости изменяет свое направление и становится тормозным. Логическим выводом этого будет то, что механическая характеристика является продолжением естественной и располагается во втором квадранте.

Рис.52а Рекуперативное торможение АД

При этом изменит своё направление также и ток статора, поэтому в части силового канала «источник электрической энергии – двигатель» энергия направлена от двигателя к источнику, т.е. ЭД работает в генераторном режиме.

При рекуперативном торможении механическая энергия от механизма передаётся двигателю. При этом большая часть этой энергии возвращается в питающую сеть в виде электрической, а остаток рассеивается в двигателе , в виде тепла.

Рекуперативный режим с целью торможения имеет весьма ограниченную область применения: обеспечение плавности при спуске грузов в ЭП грузоподъемных механизмов.

Для практического применения режим рекуперативного торможения может быть реализован за счёт изменения соотношения на .

Существует две возможности достижения этого соотношения:

1) увеличение числа пар полюсов , при этом ;

2) изменение частоты.

1. Увеличивают число пар полюсов в два раза.

Рис.52б Реализация рекуперативного торможения увеличением числа пар полюсов

Этот способ позволяет уменьшить в 2 раза, что не позволяет практически полностью оставить двигатель в рекуперативном режиме.

2. Увеличивают частоту. Первый скачок частоты должен быть насколько велик, чтобы рабочая точка перешла во второй квадрант, а остальные настолько малы, чтобы характеристика вновь не вернулась в 1-ый.

Кроме того, необходимым условием реализации генераторного режима по отношению к сети является возможность обратной проводимости в элементе, связывающим двигатель с сетью.

Рис.53 Реализация рекуперативного торможения снижением частоты