Диагностика и анализ неисправностей: Электротормоз (схема, принцип работы)

На некоторых коллекторных двигателях предусмотрен электротормоз. Такой способ выключения применяется преимущественно там, где в целях безопасности есть необходимость резко останавливать инструмент. Это касается таких устройств как электро культиваторы, дисковые, циркулярные, торцовочные, цепные электропилы и прочая потенциально опасная техника.

В электродвигателях где предусмотрена тормозная обмотка основными узлами является рабочая обмотка (Рис.1_А), тормозная обмотка (Рис.1_В) и выключатель с двумя парами контактов (Рис.1_С), одна пара контактов нормально замкнутая (НЗ), вторая нормально разомкнутая (НР). Принцип работы такой. Рабочая обмотка подключена обычным способом (Рис.2). Тормозная обмотка соединяется с ротором в кольцо (Рис.3). Тормозная обмотка чаще всего имеет направление витков обмотки обратное виткам рабочей обмотки.

В рабочем режиме магнитное поле ротора согласуется со статором (Рис.4_А). При включении устройства подается напряжение на двигатель парой контактов (Рис.4_В). Происходит вращение ротора. На схеме начало и конец обмоток обозначены буквами "Н" и "К". (Рис.4_А) условное направление магнитного поля. Как только мы выключим устройство, рабочая пара контактов выключателя размыкается, обесточивая инструмент и одновременно замыкается пара НЗ контактов (Рис.5_В). НЗ контакты замыкают тормозную обмотку на ротор. Ротор по инерции, продолжая вращаться, начинает работать как генератор. От вращающегося ротора наводится ЭДС на обмотки статора. Т.к. тормозная обмотка статора имеет обратную намотку создается обратное поле, тормозящее ротор. Вся энергия гасится на тормозной обмотке, переходя в тепло. Для снижения нагрузки на обмотку иногда используется дополнительный гасящий резистор.

Есть варианты исполнения электротормоза без тормозной обмотки. В этом случае всю нагрузку при торможении принимается на себя рабочая обмотка. Принцип тот же. (Рис.6_А) выключатель включен, двигатель работает. При выключении (Рис.7_А) статор обесточивается, а ротор, продолжая вращаться наводит ЭДС на статор. Но т.к. обмотки статора находятся в закороченном состоянии, то происходит интенсивное торможение. Энергии деваться некуда и она гасится в обмотке статора (Рис.7_В), вызывая нагрев и сильное искрение на щетках.

Как это работает видно на Рис.8_GIF и Рис.9_GIF. Рис.8_GIF включение, Рис.9_GIF торможение.

Учитывая эти факторы следует понимать, что работа с ОЧЕНЬ ЧАСТЫМ выключением может пагубно отразиться на работоспособности инструмента. Пример обгорания обмотки на Рис.10.

 

 Рис. 1

  Рис. 2

  Рис. 3

 Рис. 4

 Рис. 5

 Рис. 6

 Рис. 7

 Рис. 8 GIF

 Рис. 9 GIF

 Рис. 10