답변:
그들이 말한 것 ... 플러스 /하지만 :
DC 모터의 단자에 단락이 적용되면 로터와 부착 된 부하가 빠르게 제동됩니다. "신속하게"는 시스템에 따라 다르지만 제동력이 최대 모터 설계 전력보다 다소 높을 수 있으므로 제동력은 일반적으로 중요합니다.
대부분의 경우 결과가 유용하다고 생각되면 견딜 수없는 일입니다.
제동력은 I ^ 2R에 관한 것입니다
여기서 I = 모터 초기 단락 제동 전류 (아래 참조) 및
R = 모터 회 전자 저항 + 배선 + 해당되는 경우 브러시 저항 + 외부 저항을 포함하여 형성된 회로 저항.
단락을 적용하면 외부 리버스 EMF (일부 시스템의 경우)를 적용하지 않고도 달성 할 수있는 최대 모터 제동이 달성됩니다. 많은 비상 정지 시스템은 "충돌 정지"를 달성하기 위해 로터 단락을 사용합니다. 결과 전류는 코어 포화에 의해 제한 될 수 있습니다 (에어 코어 또는 매우 큰 에어 갭이 사용되는 몇 가지 특수한 경우는 제외). 모터는 일반적으로 자기 재료를 합리적으로 효율적으로 사용하도록 설계되므로 일반적으로 최대 단락이 발생합니다. 코어 포화로 인한 전류는 최대 정격 설계 작동 전류를 크게 초과하지 않습니다. 다른 사람들이 지적했듯이, 전달할 수있는 에너지가 모터의 건강에 좋지 않은 상황을 경험할 수 있지만 예비 전기 기관차의 모터가 없다면 이러한 문제를 다루지 않을 것입니다.
아래 방법을 사용하여 "이것으로 쉽게"수 있습니다. 전류 측정 목적으로 1ohm을 지정했지만 원하는 용도로 사용할 수 있습니다.
테스트로 1ohm 저항을 사용하고 모터 브레이크로 사용될 때 전압을 관찰하십시오. 전류 = I = V / R 또는 여기 V / 1이므로 I = V. 전력 손실은 I ^ R 또는 1ohm 피크 일 경우 피크 암페어가 제곱 된 와트 수 (또는 1ohm 저항의 경우 저항 볼트 제곱, 예 : 10A 피크 모터) 전류는 일시적으로 1 옴에 100W를 생성하지만, 과도한 점에서 잉여 점포에서 250W 등급의 전력 저항은 종종 발생할 수 있지만 세라믹으로 구성된 10W 와이어 권선 저항조차도 몇 초 동안 정격 전력의 여러 배를 견뎌야합니다. 이들은 일반적으로 와이어로 감겨 있지만 인덕턴스는이 애플리케이션과 관련이 없을 정도로 충분히 낮아야합니다.
저항 요소의 또 다른 훌륭한 소스는 Nichrome 또는 Constantan (= Nickel Copper) 또는 유사한 전선입니다. 전기 히터 요소 와이어는 일반적으로 연속 10A 정격입니다 (히터 바 체리 레드가 빛날 때). 저항을 줄이기 위해 여러 가닥을 병렬로 배치 할 수 있습니다. 일반적인 방법으로는 납땜하기가 어렵습니다. 여러 가지 방법이 있지만 "재생"하기 쉬운 방법은 단자대를 나사로 고정하는 길이입니다.
올바른 등급의 전구 일 가능성이 있습니다. 내한성을 측정하고 I = Watts_rated / Vrated로 정격 전류를 설정하십시오. 고온 저항은 저온 저항의 몇 배 내지 몇 배일 것이다. 전류 단계 (또는 전압 단계로의 전류 다이)가 전구에 적용될 때, 초기에는 내한성이 나타나고 예열 될수록 증가합니다. 사용 가능한 에너지 및 전구 등급에 따라 전구가 최대 밝기로 빛을 내거나 희미하게 빛날 수 있습니다. 예를 들어 100W 100VAC 백열 전구의 정격은 100W / 110VAC ~ = 1A입니다. 고온 저항은 약 R = V / I = 110/1 = ~ 100 Ohms입니다. 내한성은 측정 할 수 있지만 5 ~ 30 Ohm 범위에있을 수 있습니다. 전구의 초기 전원이 100W라고하면 빠르게 "밝게"표시됩니다. 처음에 전원이 10 와트라고하면 희미하게 빛나지 않을 것입니다. 벌브가 수행하는 작업에 대한 최상의 분석은 Vbulb 및 I 벌브의 두 채널 데이터 로거와 그에 따른 V & I 플로팅 및 VI 제품을 모터 브레이크로 합산하는 것입니다. 조심스럽게 오실로스코프를 다루면 공정한 아이디어와 2 미터의 사용이 가능하며 세심한주의가 필요합니다.
일부 SMALL 풍력 터빈은 풍속이 로터에 비해 너무 빠를 때 로터 단락을 과속 브레이크로 사용합니다. 모터가 포화 상태가 아닌 경우 출력은 대략 V x I 또는 제곱 바람 (또는 회 전자) 속도로 상승합니다. 기계가 자기 적으로 포화되어 거의 일정한 전류원이되면, 회 전자 속도 또는 풍속에 따라 전력이 대략 선형 적으로 증가합니다. 그러나 풍력 에너지가 입방체 회 전자 속도에 비례하기 때문에 입력 에너지가 사용 가능한 최대 제동 노력을 초과하는 최대 회 전자 속도가 있음이 분명합니다. 과속 제어를 위해 로터 단락에 의존하는 경우 실제로 입력 / 출력 크로스 오버 속도 아래에서 로터 단락 제동을 시작하려고합니다. 이를 수행하지 않으면 돌풍이 급격히 회 전자 속도를 임계 한계 이상으로 밀고 행복하게 도망 갈 수 있습니다. 고속 바람의 가출 풍력 터빈은 소유하지 않고 매우 안전한 곳에 서있는 경우 재미있게 볼 수 있습니다. 둘 다 적용되지 않으면 많은 안전 여유를 사용하십시오.
제동 프로파일은 다음과 같이 반 실험적으로 결정될 수 있습니다.
이것은 어려운 부분입니다 :-). 로터를 계산하고 저장된 에너지를로드하십시오. 이것은이 답변의 범위를 벗어나지 만 표준 교과서입니다. 계수에는 회전 부품의 질량 및 관성 모멘트가 포함됩니다. 결과로 축적 된 에너지는 RPM ^ 2 (아마도)와 다른 요인으로 표시됩니다.
단락 된 로터를 다양한 속도로 회전시키고 주어진 RPM에서 손실을 결정합니다. 이것은 동력계로 수행 할 수 있지만 일부 전류 측정 및 회로 특성으로 충분합니다. 제동시 로터가 가열됩니다. 이것은 중요하거나 중요하지 않을 수 있습니다. 또한, 얼마 동안 작동 한 모터는 제동 전에 따뜻한 회 전자 권선이있을 수 있습니다. 이러한 가능성이 포함되어야합니다.
속도 / 전력 손실 곡선을 결정하기 위해 위의 (더 쉬운) 인터랙티브 프로그램 작성에 기반한 분석 솔루션을 수행하십시오. 엑셀 스프레드 시트와 같은 것이 이것을 쉽게 할 것입니다. 결과를 관찰하기 위해 타임 스텝을 변경할 수 있습니다.
모터 재생의 최대 안전을 위해 모터를 1ohm (저항) 저항에 연결하고 외부 드라이브 (예 : 드릴 프레스, 배터리 핸드 드릴 (원유 속도 제어) 등)를 사용하여 회전시킬 수 있습니다.로드 저항의 전압은 전류를 제공합니다.
귀하의 모터는 소위 "전기 제동"발전기로 작동합니다. 회로는 모터 코일과 그에 연결된 모든 것으로 구성됩니다. 전류는 해당 회로 저항에 따라 달라집니다.
코일과 다른 구성 요소가 순차적으로 연결되므로 회로의 모든 부분에서 전류가 동일합니다. 모터를 단락 시키면 저항은 코일 저항에만 의존합니다. 이는 정확한 모터 설계와 제동을 시작할 때의 속도에 따라 모터가 가열되어 코일이 타거나 녹을 수있는 다소 높은 전류로 이어질 수 있습니다. 철도 열차를 고려하십시오-전기 제동을 위해 방대한 저항을 사용해야하며 상당히 가열됩니다.
단자를 단락 시키면 운동 에너지가 운동 에너지에서 소실됩니다.
Btw. 일반적인 정상적인 전자 회생 브레이크에는 68 Ohm 저항, 전력 트랜지스터 및 일부 전압 분배기 및 제너와 같은 부품이 거의 없습니다.
모터가 정지 상태 일 때 전체 모터 전압을 적용하면 어떻게되는지 고려하십시오. 전기자 저항 전체에 최대 전압이 표시되어 최대 전력이 소실됩니다. 모터 토크가 기계적 부하를 가속함에 따라 모터 속도, 따라서 역기전력, 상승 및 전류가 증가하여 전기자의 전력이 떨어집니다. 결국, back-emf는 입력 전압과 거의 동일하며 전기자에 의해 소비되는 전력은 유휴 레벨에 도달합니다.
이제 입력 전압을 제거하고 전기자를 단락시키는 것을 고려하십시오. 이제 전체 back-emf가 전기자를 가로 질러 나타나서 시작할 때와 거의 동일한 양을 잃게됩니다. 결국, 모터 토크는 기계적 부하를 느리게하고 결국 모터는 정지합니다.
따라서 전기자 전력 소실은 시작 또는 정지시 시간에 대해 거의 동일한 곡선을 따릅니다. 따라서 모터가 휴면 상태에서 전체 모터 전압을 가한 상태로 유지하면 전속력으로 전기자가 단락 된 상태에서도 살아남을 수 있습니다.
Sharptooth가 말했듯이 열차에서는 제동 저항을 사용하여 부하 전력을 덤프 할 수 있지만 전체 모터 전압은 휴지 상태에서 적용되지 않습니다. 나는 최첨단 기차 디자인의 전문가는 아니지만 오래된 런던 튜브 기차에서는 기차가 속도를 모을 때 밸러스트 저항이 전기자와 직렬 연결되고 점차적으로 꺼졌습니다.
일반적인 브러시 모터는 저항 및 인덕터와 직렬로 이상적인 모터로 합리적으로 모델링 될 수 있습니다. 이상적인 모터는 극성과 전압이 일정한 회전 속도의 배수 인 제로 저항 전압 공급 / 클램프 (소싱 또는 싱킹 전력 가능)로 전기적으로 나타납니다. 토크는 전류로 변환되며 그 반대도 마찬가지이며, 토크는 전류의 일정한 배수입니다. 제동 거동을 파악하려면 정지시 모터의 DC 저항과 동일한 저항의 모델을 사용하십시오. 인덕턴스는 모터 전류를 빠르게 켜고 끄려고 할 때를 제외하고는 무시할 수 있습니다 (예 : PWM 드라이브).
모터의 리드를 단락 시키면 전류가 개방 회로 전압 (현재 속도) 대 저항의 비율과 동일하게 흐릅니다. 이로 인해 정지 상태에서 모터에 외부 전압이 가해 졌을 때 발생하는 토크와 대략 같은 크기의 제동 토크가 발생합니다. 또한 모터 실속에서 실속 시나리오와 동일한 양의 전력을 소비합니다.