Тормозные режимы. 
Двигатели постоянного тока: пуск, регулирование скорости, тормозные режимы

Двигатель параллельного возбуждения. В двигателе параллельного возбуждения можно осуществить электрическое торможение: противовключением, генераторное (рекуперативное) и динамическое. Во всех этих режимах в электродвигателе создается тормозной момент, так как его электромагнитный момент действует встречно вращению якоря машины. Тормозные режимы работы двигателя параллельного возбуждения можно рассмотреть на механической характеристике, продолжив ее в об стороны за пределы первого квадранта.

Торможение противовключением обычно осуществляется изменением направления тока якоря на ходу двигателя, как при реверсировании. В этом случае электромагнитный момент двигателя меняет свое направление и действует встречно, т. е. тормозит вращающийся в прежнем направлении якорь. Такое торможение сопровождается значительным увеличением тока якоря. При переключении цепи якоря на торможение изменяется полярность напряжения U на якоре. Ток якоря резко увеличивается согласно уравнению равен.

Iя = (—U — Е) / Rя= —(U + Е) / Rя.

Для его ограничения в цепь якоря на время торможения последовательно вводится добавочный резистор сопротивлением Rт. Чтобы двигатель после торможения не начал вращаться в обратную сторону, при снижении частоты вращения до нуля его необходимо отключить от сети.

Режим противовключения двигателя может быть и без переключения цепи якоря, например при спуске груза подъемным краном, когда двигатель лебедки сдерживает опускание груза. Двигатель при этом включается на подъем груза, но его якорь под действием массы груза вынужден вращаться в обратную сторону — в сторону спуска груза [5, c. 180].

Генераторное торможение наступает, если якорь двигателя под действием внешнего воздействия, например, при спуске груза, превысит частоту вращения идеального XX n0. Э. д. с. якоря увеличится и станет больше напряжения сети (Е =U при n= n0). В результате ток якоря Iя= (U— Е)/Rя станет отрицательным, т. е. изменит свое направление. Машина без изменения направления вращения будет работать в режиме генератора за счет механической энергии извне, а ее электромагнитный момент станет тормозным. Поскольку такое торможение сопровождается возвращением энергии в сеть, оно называется еще рекуперативным торможением.

Рекуперативное торможение широко применяется на электрифицированных железных дорогах и является важным источником экономии электроэнергии.

Динамическое торможение чаще всего используется для быстрого останова двигателя. Торможение осуществляется отключением якоря от сети (цепь возбуждения остается включенной) и замыканием его на резистор сопротивлением Rд. Ток якоря, вызванный э. д. с. Е, вращающейся по инерции машины (фактически работающей в режиме генератора), имеет обратное направление в сравнении с режимом двигателя и потому создает тормозной электромагнитный момент. В конце торможения он становится равным нулю (n= 0, Е = 0).

Двигатели параллельного возбуждения широко применяются для привода металлорежущих станков, насосов, вентиляторов, центрифуг, ткацких машин, прокатных станов, шахтных подъемников, в качестве тягового двигателя подвесных электрифицированных дорог, в судовых и других установках, требующих стабильной частоты вращения с возможностью плавного регулирования ее в широких пределах в зависимости от требований технологического процесса [5, c. 179].

Двигатель последовательного возбуждения. Для двигателя последовательного возбуждения возможно торможение противовключением и динамическое торможение. Торможение противовключением производится так, как и в двигателе параллельного возбуждения. Динамическое торможение двигателя, которое применяется реже, осуществляется так: двигатель отключается от источника, замыкается на ограничительный резистор сопротивлением Rд. и оказывается в режиме генератора последовательного возбуждения. Запас кинетической энергии системы во время торможения преобразуется в электроэнергию цепи якоря и превращается в теплоту.

Двигатели последовательного возбуждения широко применяются на электротранспорте (тяговые двигатели) и в подъемных установках (крановые двигатели), где требуется большой вращающий момент (особенно при пуске).

Двигатель смешанного возбуждения. Тормозные электромагниты используются для дистанционного и автоматического управления механическими (ленточными и колодочными) тормозами электроприводов, особенно лебедок подъемно-транспортных средств (кранов, экскаваторов, лифтов и др.), всегда заторможенных при отключенном электродвигателе (включаются параллельно двигателю электропривода и автоматически растормаживают его при включении в сеть).

Промышленность изготовляет тормозные электромагниты длинно-ходовые трехфазные серии КМТ на напряжение 220/380 В; серий КМТД (подъемных кранов) и ТКТ (колодочные); однофазного тока длинноходовые серий ЭС-1, ЭСВ-3 (взрывобезопасные), короткоходовые (с ходом якоря до 5 мм) с поворотным якорем серии МО в открытом исполнении и серии МТ (маслонаполненные) и др.