Можно ли уменьшить мощность, рассеиваемую в обмотке при постоянном тормозном моменте?

У меня есть 4-квадрантный регулятор тока, который регулирует ток торможения коллекторного двигателя постоянного тока с высокоинерционной нагрузкой на постоянном уровне, но обмотка двигателя не может выдержать ток, необходимый для остановки нагрузки в нужное мне время.

Я думал, что смогу рассеивать энергию в другом месте, регулируя ток торможения и позволяя ему стекать обратно в источник питания, где находится регулятор звена постоянного тока, но я ошибался: единственное, что я мог бы сделать, это зарядить индуктор и разрядите его в регулятор звена постоянного тока.

Теперь у меня такое чувство, что я не могу уменьшить мощность, которую рассеивает сама обмотка при заданной мощности механического торможения, поскольку я ясно вижу, что мощность механического торможения равна противо-ЭДС (постоянной в данный момент времени), умноженной на ток (постоянный). потому что регулируется при нужном тормозном моменте), независимо от того, что я делаю с током.

Может ли кто-нибудь подтвердить или предложить, как я могу добиться того, чего хочу, электрически (кроме торможения в течение более длительного времени)?

Если ваш двигатель не может этого сделать, я подозреваю, что вам нужен фрикционный или магнитный тормоз.
Крутящий момент на валу и ток обмотки связаны. Точно так же, как вы не можете слишком быстро разогнать инерционную нагрузку, не перегружая обмотки, вы не можете слишком быстро замедлить эту нагрузку, не перегружая обмотки. Как вы заметили, вы можете уменьшить ток, тормозя в течение более длительного времени. Если ваши обмотки перегреваются, вы ничего не можете сделать.
Вы не можете изменить ток, и вы не можете изменить сопротивление обмотки, а мощность - это ток, умноженный на квадрат сопротивления, так что...
Может быть, вы можете дунуть на него вентилятором или что-то в этом роде?
Вы МОЖЕТЕ уменьшить мощность в обмотке, рассеяв мощность на тормозном резисторе. Однако это неизбежно снижает ток торможения (по сравнению с закорачиванием обмотки); Таким образом, тормозной момент также снижается, а время торможения увеличивается.
«но обмотка двигателя не может выдержать ток, необходимый для остановки нагрузки в то время, которое я хочу» - поэтому вы хотите остановить ее быстрее, чем раскрутите? Рассматривали ли вы использование отдельного тормоза?

Ответы (3)

Нагрев двигателя идет как квадрат тока обмотки, который идет как квадрат тормозного момента. Таким образом, нагрев вашего двигателя будет обеспечивать только определенный тормозной момент. Если вы хотите затормозить только на короткое время, вы можете позволить температуре двигателя повыситься, чтобы поглотить, а не рассеять тепло, при условии, что между торможениями будет достаточно времени, чтобы дать двигателю остыть.

Напряжение двигателя будет зависеть от скорости, поэтому при торможении с высокой скорости вы сможете использовать внешнюю нагрузку для рассеивания части энергии торможения. На некоторой низкой скорости внешняя нагрузка должна быть равна нулю, чтобы обеспечить протекание достаточного тока торможения. Ниже этой скорости вам придется активно подавать тормозной ток в двигатель.

Очевидно, что ток электрической машины должен находиться в допустимом диапазоне. Независимо от того, работает ли эта машина в режиме двигателя или в режиме генератора. В идеале для разгона инерционной массы и для ее остановки требуется одинаковое время. В практическом мире все по-другому, так как есть еще трение и нагрузка, поэтому время торможения короче, чем ускорение при том же токе.

Что касается вашего вопроса, у вас, вероятно, есть некоторая неправильная интерпретация. 4-квадрант означает, что электрическая энергия преобразуется в механическую энергию и наоборот. Таким образом, при торможении вы получаете обратно электроэнергию, которую нужно где-то хранить или сбрасывать через тормозной резистор, а не в обмотку двигателя, это не 4-квадрантность.

Ясно, что вам нужно избавиться от фиксированного количества энергии, чтобы замедлить ротор на определенную величину. Прямое короткое замыкание даст самый высокий ток и, следовательно, лучшее замедление, но если вы используете резистор, а не мертвую рубашку, то резистор будет рассеивать часть энергии, а часть, которую рассеивает двигатель, будет более продолжительное время, поэтому мощность будет снижена. Неясно, приемлемо ли небольшое увеличение времени торможения. Тормозная сила неизбежно пропорциональна току в обмотках, поэтому, если максимальный ток двигателя не дает достаточного замедления, вы мало что можете с этим поделать.