DC kefés motor fékezése

Amit mondtak … plusz / de:

Ha rövidzárlat lép fel az egyenáramú motor kapcsainál, akkor a rotor és az esetleges csatlakoztatott terhelések gyorsan fékeznek. A „Gyorsan” rendszerfüggő de mivel a fékerő valamivel meghaladhatja a motor maximális tervezési teljesítményét, a fékezés általában jelentős lesz.

Ez a legtöbb esetben elviselhető dolog, ha hasznosnak találja az eredményt.

A fékerő kb. I ^ 2R

• ahol I = a motor kezdeti rövidzárlati fékárama (lásd alább) és

• R = a kialakult áramkör ellenállása, beleértve a motor-forgórész ellenállását + kábelezés + kefe-ellenállás, ha releváns + bármilyen külső ellenállás.

Rövidzárlat alkalmazásával elérhető a motor maximális fékezése, amelyet anélkül is elérhet külső fordított elektromágneses elektromágneses áramkör alkalmazása (amit egyes rendszerek tesznek). Sok vészleállító rendszer rotorzárlatot alkalmaz “összeomlási megálló”. Az eredő áramot valószínűleg korlátozni fogja a mag telítettsége (kivéve néhány speciális esetet, amikor aircore vagy nagyon nagy légréseket alkalmaznak.) Mivel a motorokat általában úgy tervezték, hogy mágneses anyagukat ésszerűen hatékonyan használják fel, általában a maximális rövidzárlatot tapasztalják a magtelítettség miatti áram nem haladja meg jelentősen a tervezett névleges üzemi áramot. Mint mások megjegyezték, előfordulhat, hogy a leadható energia káros a motorok egészségére, de nem valószínű, hogy ezekkel foglalkozik, hacsak nincs motorja tartalék elektromos mozdonyból, targoncából vagy általában komolyan nagy berendezésből .

Az alábbi módszerrel “könnyebbé teheti ezt”. 1 ohmot adtam meg áramfogyasztás mérésére, de bármit használhat.

Tesztként próbáljon meg mondjuk 1 ohmos ellenállást használni, és figyelje meg a rajta lévő feszültséget, amikor motorfékként használják. Áram = I = V / R vagy itt V / 1, tehát I = V. Az áramelvezetés I ^ R vagy 1 ohmos csúcsteljesítmény lesz, ha a csúcserősítő négyzete (vagy az ellenállás Voltja négyzetben van egy 1 ohmos ellenállásnál. Pl. A 10A csúcs motoráram ideiglenesen 100 wattot állít elő 1 ohmba. Gyakran előfordulhat, hogy a felesleges áruházakban mondjuk 250 wattos teljesítményű ellenállások nagyon szerény összegekért. Még egy kerámia karosszériájú 10 wattos huzal ellenállásnak is ellenállnia kell névleges teljesítményének sokszorosán néhány másodpercig. huzaltekercseljük, de az induktivitásnak elég alacsonynak kell lennie ahhoz, hogy ne legyen releváns ebben az alkalmazásban.

Az ellenállás másik kiváló forrása a Nichrome vagy Constantan (= nikkel-réz) vagy hasonló vezeték – akár elektromos elosztótól vagy az előbbi a régi elektromos fűtőelemekből származik 10 amperes folyamatos értékre (ha izzósáv-cseresznyevörös izzik). Az ellenállás csökkentése érdekében több szálat is elhelyezhet párhuzamosan. Ezt normál eszközökkel nehéz forrasztani. Vannak módok, de a “lejátszáshoz” könnyű rögzíteni a hosszakat a sorkapcsokban.

A lehetőség a megfelelő besorolású villanykörte. Mérjük meg hideg ellenállását, és állítsuk be névleges áramát az I = Watts_rated / Vrated értékkel. Vegye figyelembe, hogy a forró ellenállás a hideg ellenállás többszöröse lesz. Ha egy áramlépcsőt (vagy áramot feszültség-lépcsőre halnak meg) alkalmaznak egy izzóra, akkor kezdetben hideg ellenállása mutatkozik meg, amely felmelegedésével növekszik. A rendelkezésre álló energiától és az izzó teljesítményétől függően az izzó teljes fényerejéig fel tud ragyogni, vagy alig fénylik. pl. egy 100 W-os 100 VAC-os izzót 100 W / 110 VAC ~ = 1 Amper névleges értékre kell mérni. Meleg ellenállása körülbelül R = V / I = 110/1 = ~ 100 Ohm lesz. Hideg ellenállása mérhető lesz, de mondjuk 5-30 Ohm tartományban lehet. Ha az izzó kezdeti teljesítménye 100 W, mondjuk 100 W, akkor gyorsan “világítani fog”. Ha a teljesítmény kezdetben 10 W, akkor valószínűleg egy pillantás fölé sem jut. A legjobb elemzés az izzó működéséről két csatornán történik. a Vbulb és I izzó adatgyűjtője, majd a V & I ábrázolása és a VI termék összeadása motorfékként. A gondosan kezelt oszcilloszkóp korrekt ötletet és két méteres felhasználást ad, és a nagy körültekintés elég jó lehet.

Egyes KIS szélturbinák a rotor rövidzárlatot használják túllépő fékként, ha a szélsebesség túl gyors a rotor számára. Ha a motor nem telített, a kimenet kb. V x I vagy négyzet alakú lesz. a szél (vagy a rotor) sebességének.Amikor a gép mágnesesen telítődik és szinte állandó áramforrássá válik, a teljesítmény a lineárisan nő a rotor sebességével vagy a szél sebességével. DE mivel a szélenergia arányos a rotor kockasebességével, nyilvánvaló, hogy lesz olyan maximális rotorsebesség, amelyen túl a bemenő energia meghaladja a rendelkezésre álló maximális fékerőt. Ha a rotor rövidzárlatától függ a túl sebesség szabályozásához, akkor valóban nagyon röviden meg akarja kezdeni a rotor rövidre fékezését a bemeneti / kimeneti keresztezési sebesség alatt. Ennek elmulasztása azt jelentheti, hogy egy hirtelen széllökés a forgórész sebességét a kritikus határ fölé emeli, és ez aztán boldogan elszalad. A nagy sebességű szélben lévő kifutó szélturbinák szórakoztatóak lehetnek, ha nem saját tulajdonában vannak, és nagyon biztonságos helyen állnak. Ha mindkettő nem érvényes, használjon nagy biztonsági tartalékot.

Valószínűleg fékezés a profil félig empirikusan a következőképpen határozható meg.

1. Ez a nehéz rész :-). Számítsa ki a rotort és töltse fel a tárolt energiát. Ez meghaladja a válasz kereteit, de szabványos szöveg könyvcikkek. A tényezők magukban foglalják a tömegeket és a forgó alkatrészek tehetetlenségi nyomatékát. A keletkező tárolt energiának vannak kifejezései az RPM ^ 2 (valószínűleg) és néhány egyéb tényezővel.

2. spin rövidre zárva rotor különböző sebességgel, és meghatározza a veszteségeket az adott fordulatszám mellett. Ezt meg lehet tenni egy dinamométerrel, de néhány árammérésnek és áramköri jellemzőnek elegendőnek kell lennie. Vegye figyelembe, hogy a rotor fékezés közben felmelegszik. Ez lehet vagy nem jelentős. Ezenkívül olyan motor, amely futott egy ideig, a fékezés előtt meleg rotor tekercselhet. Ezeket a lehetőségeket ki kell venni.

3. Készítsen analitikai megoldást a fentiek alapján (könnyebb), írjon interaktív programot a sebesség / teljesítményveszteség görbe meghatározásához. Valami, mint az Excel táblázata, ezt könnyen megteheti. Az idő figyelése megváltoztatható az eredmények figyelembevételéhez.

A maximális biztonság érdekében a motort 1 ohmos (mondjuk) ellenállásra lehet csatlakoztatni, és egy külső meghajtó segítségével felpörgetni – pl. fúróprés, akkumulátoros kézi fúró (nyers fordulatszám-szabályozás) stb. A teherellenálláson lévő feszültség áramot ad.

A motorja generátorként fog működni – úgynevezett “elektromos fékezés”. Az áramkör a motor tekercséből és bármiből össze lesz kötve. Az áram attól az áramköri ellenállástól függ.

Mivel a tekercs és a többi alkatrész egymás után van csatlakoztatva, az áram az áramkör minden részén egyenlő lesz. Ha rövidre zárja a motort, az ellenállás kizárólag a tekercs ellenállásától függ. Ez meglehetősen nagy áramhoz vezethet, ami a motor pontos kialakításától és annak sebességétől függően felmelegítheti a motort, ami a tekercs égéséhez vagy megolvadásához vezethet. Vegyük fontolóra a vasúti vonatokat – hatalmas ellenállásokat kell használniuk az elektromos fékezéshez, és ezek jelentősen felmelegednek.

Ha rövidre zárja a terminálokon a kinetikus energia eloszlik a motorrészeken.

• a tekercsek felmelegednek
• nagy áram folyik át a keféken és ívet okoz
• hosszú távon a kefék lebomlanak és vezető port hoznak létre kommutátor gyűrű
• a kommutátor gyűrű végül állandó rövidzárlati ponttá válik, amely túláramot okoz
• végül a tápkapcsolók, a motor vezérlése túlterhelt és meghibásodik (például: tranzisztorok)

Btw. A tipikus normál elektronikus regeneratív szünet kevés alkatrészt tartalmaz, például 68 Ohmos ellenállást, teljesítménytranzisztort és néhány feszültségosztót és zenert.

Megjegyzések

• Az Ön ” BTW ” hiányzik a kontextus. Kiterjesztheti ezt egy kicsit?
• Regeneratív ellenállások, amelyeket általában a szervereknél használnak > 100 W kimenettel és még sok mással. Az egyenáramú áramforrást párhuzamosan 3 fázisú híd és regen áramkör terheli. Ha a feszültség meghaladja a busz névleges feszültségét (mondjuk 55V > 48V), vagy a CPU úgy dönt, hogy fékez, a túlfeszültség-érzékelő megnyitja a tranzisztort, és nagy áram folyik át az ellenálláson. Valamiért ez a terület tele van haszontalan szabadalmakkal, ezért nem könnyű guglizni az önmagyarázó vázlatokkal.

Fontolja meg, mi történik, ha a motor teljes nyugalmát akkor használja, amikor a motor nyugalmi állapotban van. A teljes feszültség megjelenik az armatúra ellenállásán, amely elvezeti a maximális teljesítményt. Amint a motor nyomatéka felgyorsítja a mechanikai terhelést, a motor fordulatszáma, így a back-emf is megnő, és az áram, tehát az armatúra teljesítménye csökken. Végül a back-emf majdnem megegyezik a bemeneti feszültséggel, és az armatúra által elvezetett teljesítmény üresjárati szintet ér el.

Most fontolja meg a bemeneti feszültség eltávolítását és az armatúra rövidre zárását. A teljes hátsó emf most megjelenik az armatúrán, amely majdnem ugyanolyan mértékben oszlik el, mint indításkor.Végül a motor nyomatéka lelassítja a mechanikai terhelést, és végül a motor leáll.

Tehát az armatúra teljesítményének eloszlása megközelítőleg ugyanazt a görbét követi az idő függvényében indításkor vagy leállításkor. Tehát, ha motorja túlélheti a teljes motorfeszültséget nyugalmi helyzetből, akkor túlélheti azt, ha armatúrája rövidre záródik.

Ahogy az élesfog mondja, a vonatokban fékellenállások használhatók terhelési teljesítmény, de a teljes motorfeszültséget nem nyugalmi állapotban alkalmazzák. Nem vagyok a legmodernebb vonat-tervezés szakértője, de a régi londoni csővonatoknál az előtétellenállásokat sorba kapcsolták az armatúrával, és fokozatosan kikapcsolták amint a vonat összegyűjtötte a sebességet.

Egy tipikus kefemotort ésszerűen lehet ideális motorként modellezni ellenállással és egy induktivitást. Az ideális motor villamosan nulla ellenállású feszültségellátásként / kapocsként jelenik meg (amely képes energiát beszerezni vagy süllyeszteni), amelynek polaritása és feszültsége a forgási sebesség állandó többszöröse. Átalakítja a nyomatékot áramra és fordítva, a nyomaték az áram állandó többszöröse. A fékezési viselkedés kiszámításához egyszerűen használja a modellt olyan ellenállással, amely egyenlő a motor egyenáramú ellenállásával, ha leállt; az induktivitást valószínűleg figyelmen kívül lehet hagyni, kivéve, ha a motor áramát gyorsan be- és kikapcsolni próbálja (pl. PWM meghajtóval) ).

A motor vezetékeinek rövidzárlata áramot eredményez, amely megegyezik a nyitott áramkör feszültségének (a jelenlegi fordulatszámon) és az ellenállás arányával. Ez nagyjából megegyezik a fékezési nyomatékkal, mint a nyomaték. ez akkor következne be, ha ezt a feszültséget külsőleg alkalmaznák a motorra, miközben leállt; ugyanannyi energiát emészt fel a motor tekercsében, mint az a leállási forgatókönyv.