ما هو الكبح الديناميكي: العمل وتطبيقاته

من الضروري بشكل متكرر في العديد من التطبيقات منع التشغيل محرك كهربائي سريع جدا. نحن نعلم أن أي جسم دوار يكتسب طاقة حركية (KE). وبالتالي ، فإن مدى السرعة التي يمكننا بها حمل الجسم لكسر سيعتمد أساسًا على مدى السرعة التي يمكننا بها إخراج طاقته الحركية. إذا أنهينا عملية تبديل الدواسة ، فسوف تتوقف في النهاية بعد تدوير بعض المسافة. سيتم تخزين KE المبكر ويتبدد مثل الحرارة في الداخل المقاومة من الطريق. ولكن لإيقاف الدراجة بسرعة ، يتم الضغط على الفرامل. لذلك سوف تتبدد الطاقة الحركية المخزنة بطريقتين ، الأولى في واجهة حذاء فرامل العجلات والأخرى في واجهة طبقة الطريق. لكن الصيانة العادية للفرامل ضرورية. تتناول هذه المقالة نظرة عامة على الكبح الديناميكي لمحرك التيار المستمر وهو يعمل. في الأساس ، هناك ثلاثة أنواع من طرق الكبح المستخدمة في محرك التيار المستمر مثل التجدد والديناميكي والتوصيل.

ما هو الكبح الديناميكي؟

تعريف: يُعرف الكبح الديناميكي أيضًا باسم الفرملة المتغيرة. باستخدام هذا ، يمكن عكس اتجاه عزم الدوران لكسر المحرك. عندما يكون المحرك قيد التشغيل ، يتم فصله عن طريق الكبح عن مصدر الطاقة ويمكن توصيله عبر مقاومة. بمجرد فصل المحرك عن المصدر ، يبدأ الدوار في الدوران بسبب عدم النشاط والوظائف مثل المولد. لذلك بمجرد أن يعمل المحرك كمولد ، سيتم عكس تدفق التيار وعزم الدوران. خلال الكبح ، سيتم قطع المقاومة المقطعية للحفاظ على عزم الدوران الثابت.

الكبح الديناميكي لمحرك DC

إذا تم فصل المحرك الكهربائي ببساطة عن مصدر الطاقة ، فسوف يتوقف ولكن بالنسبة للمحركات الكبيرة ، سوف يستغرق وقتًا أطول بسبب القصور الذاتي العالي بسبب الطاقة التي يتم تخزينها يجب أن تذوب خلال احتكاك المحمل والرياح. يمكن تحسين الحالة عن طريق دفع المحرك ليعمل كمولد من خلال الكبح ، حيث سيتم إجبار عزم الدوران المقابل لمسار الدوران على العمود ، مما يساعد الجهاز على التوقف بسرعة. خلال عملية الكبح ، يكون KE المبكر الذي يتم تخزينه داخل الدوار إما مذابًا في مقاومة خارجية يتم تغذيته مرة أخرى إلى مزود الطاقة.

مخطط توصيل الكبح الديناميكي لمحرك تحويل التيار المستمر

في هذا النوع من الكبح ، فإن محرك تحويل التيار المستمر يتم فصله عن مصدر الطاقة ويتم توصيل المقاوم الكبح (Rb) عبر المحرك. لذلك سيعمل هذا المحرك كمولد لتوليد عزم الكبح.

خلال هذا الكبح ، بمجرد أن يعمل هذا المحرك كـ مولد ، ثم سيتم تخزين K.E (الطاقة الحركية) داخل الأجزاء الدوارة من محرك بتيار مستمر . يمكن تغيير الحمل المتصل إلى طاقة كهربائية. سوف تتبدد هذه الطاقة مثل الحرارة داخل مقاومة الكبح (Rb) ومقاومة دائرة المحرك (Ra). هذا النوع من الكبح هو طريقة غير فعالة للفرملة لأن الطاقة المتولدة ستتبدد مثل الحرارة داخل المقاومة.

يظهر أدناه مخطط اتصال الكبح الديناميكي لمحرك تحويل التيار المستمر. من هذا الرسم البياني ، يمكن فهم طريقة الكبح. في الرسم البياني التالي ، يكون المفتاح 'S' هو أ DPDT (رمي ثنائي القطب المزدوج) .

الكبح الديناميكي لمحرك تحويل التيار المستمر

في طريقة القيادة الشائعة ، يتم توصيل المفتاح 'S' بموضعين مثل 1 و 1. يتم توصيل جهد الإمداد بما في ذلك القطبية والمقاومة الخارجية (Rb) عبر محطتين 2 و 2. ولكن ، في وضع المحرك ، يظل جزء الدائرة هذا ثابتًا. لبدء الكبح ، يتم إلقاء المفتاح في اتجاه الموضعين 2 و 2 ′ عند t = 0 ، وبالتالي فصل المحرك عن إمداد اليد اليسرى. سيكون تيار المحرك عند t = 0+ هو Ia = (Eb + V) / (ra + Rb) لأن 'Eb' وإمداد الجهد من اليد اليمنى لهما أقطاب حافظة من خلال الميزات الجيدة للاتصال.

تعمل الآلة مثل المولد

هنا يمكن عكس اتجاه 'Ia' عن طريق توليد 'Te' في الاتجاه العكسي نحو 'n'. بمجرد انخفاض 'إب' ، تقل 'Ia' مع مرور الوقت بينما تنخفض السرعة. لكن ، 'Ia' لا يمكن أن يتحول إلى صفر في أي وقت بسبب حدوث مصدر الجهد. على عكس المتغير المتغير ، سيكون هناك قدر كبير من عزم الكبح. لذلك ، من المحتمل أن يكون إيقاف المحرك أسرع مقارنة بالفرملة المتغيرة. ومع ذلك ، إذا كان مفتاح التبديل 'S' ثابتًا ضمن مواضع 1 ′ و 2 ′ وحتى بعد السرعة الصفرية ، فستبدأ الآلة في التقاط السرعة في الاتجاه المعاكس للعمل كمحرك. لذلك يجب إجراء الصيانة لفصل الإمداد عن اليد اليمنى ، وبعد ذلك ستصبح لحظة سرعة المحرك صفرًا.

إيجابيات - سلبيات

مزايا وعيوب

• هذه طريقة مستخدمة كثيرًا حيث يعمل المحرك الكهربائي كمولد بمجرد فصله عن مصدر الطاقة
• في هذا الكبح ، ستتبدد الطاقة المخزنة من خلال مقاومة الكبح والمكونات الأخرى المستخدمة في الدائرة.
• هذا سوف يقلل من الكبح عناصر على أساس التآكل الناتج عن الاحتكاك والتجدد يقلل من استخدام صافي الطاقة.

تطبيقات الكبح الديناميكي

تشمل التطبيقات ما يلي.

• تستخدم تقنية الكبح الديناميكي لإيقاف محرك التيار المستمر وتستخدم على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية.
• تُستخدم هذه الأنظمة في تطبيقات المراوح وأجهزة الطرد المركزي ، مضخات ، الكبح السريع أو المستمر ، وبعض سيور النقل.
• يتم استخدامها عند الحاجة إلى الإبطاء السريع والعكس.
• يتم استخدامها في عربات السكك الحديدية من خلال عدة وحدات ، وحافلات ترولي ، وعربات ترام كهربائية ، وعربات سكة حديد خفيفة ، وسيارات كهربائية وكهربائية هجينة.

أسئلة وأجوبة

1). ما هو الاسم البديل للفرملة الديناميكية DC

يُعرف أيضًا باسم الكبح المتغير.

2). ما هي أنواع الكبح

فهي متجددة وديناميكية ومتصلة.

3). ما هو DBC (التحكم الديناميكي بالفرامل)؟

يقوم DBC على الفور ببناء أقصى قوة فرملة لإيقاف السيارة.

4). ما هو الفرق بين الكبح الديناميكي والتجدد؟

ستتبدد الطاقة المخزنة في الكبح الديناميكي أثناء مقاومة الكبح بالإضافة إلى المكونات الأخرى داخل الدائرة ، بينما في التجدد ، سيتم إرسال الطاقة المخزنة مرة أخرى نحو مصدر الطاقة بحيث يمكن استخدامها مرة أخرى لاحقًا.

وبالتالي ، هذا كل شيء عن لمحة عامة عن الكبح الديناميكي . يستخدم هذا النظام لعكس اتجاه عزم الدوران وكذلك لكسر المحرك عن طريق فصله عن مصدر الطاقة عبر المقاومة. إليك سؤال لك ، ما هي أنواع الفرملة المختلفة؟