Для ДПТ последовательного возбуждения возможны два варианта тормозного режима: при его работе генератором последовательно с сетью (режим торможения противовключением) и независимо от сети (режим динамического торможения).
Торможение противовключением ДПТ последовательного возбуждения, как и для ДПТ независимого возбуждения, может быть осуществлено двумя путями. Один из них связан с изменением полярности напряжения на обмотке якоря при сохранении того же направления тока в обмотке возбуждения. Одновременно с этим для ограничения переходного тока в цепь якоря ДПТ вводится дополнительный резистор Rд.
В результате выполнения этих операций ДПТ (рис. 381) перейдет с естественной характеристики 1 на характеристику 2, участок bс которой соответствует режиму торможения противовключением.
Торможение противовключением также реализуется в том случае, когда ДПТ последовательного возбуждения будет нагружен активным моментом Мс, превышающим момент короткого замыкания Мк,з. Рассмотрим этот способ с помощью рис. 3.81.
Допустим, что ДПТ в исходном режиме работает в точке а на характеристике 1, преодолевая активный момент нагрузки Мс. Если теперь, не изменяя полярность напряжения на ДПТ, ввести в его якорную цепь дополнительный резистор Rд, то ДПТ будет иметь характеристику вида 3. Так как момент ДПТ при этом стал меньше момента нагрузки, то он начнет вначале тормозиться, а затем и разгоняться в противоположном направлении, пока в точке d моменты нагрузки Мс и ДПТ не сравняются. Двигатель при этом будет работать в режиме торможения противовключением.
Динамическое торможение ДПТ последовательного возбуждения реализуется в двух схемах его включения.
В первой схеме (рис. 3 82, а) обмотка возбуждения ОД через дополнительный резистор Rв подключается к источнику постоянного тока, а обмотка якоря замыкается на резистор Rд. Получается схема, типичная для ДПТ независимого возбуждения, в которой ДПТ последовательного возбуждения имеет характеристики, изображенные на рис. 3.82, б.
Специфичным для ДПТ последовательного возбуждения является динамическое торможение с самовозбуждением, которое реализуется по схеме рис. 3.83. Для возникновения и существования режима самовозбуждения необходимо выполнение следующих условий: 1) наличие остаточного магнитного потока в ДПТ Фост; 2) совпадение по направлению Фост и магнитного потока Ф, создаваемого током возбуждения; 3) замкнутая цепь якоря; 4) скорость ДПТ должна быть отличной от нуля;
5) наводимая в якоре ЭДС должна быть равна суммарному падений напряжения в резисторах якорной цепи, т.е. E=IR.
При выполнении этих условий торможение самовозбуждением происходит следующим образом Вследствие наличия остаточного магнитного поля при вращении якоря в нем наводится ЭДС, под действием которой по якорю и обмотке возбуждения ДПТ протекает ток. Этот ток создает основной магнитный поток Ф, который, совпадая по направлению с остаточным потоком Фост, приведет к увеличению ЭДС. Это, в свою очередь, повлечет за собой увеличение тока в ДПТ, и такой процесс самовозбуждения ДПТ будет продолжаться до тех пор, пока ЭДС не станет равной суммарному падению напряжения в цепи якоря.
Статические характеристики ДПТ последовательного возбуждения в этом режиме можно получить графоаналитическим способом, использовав условие E=IR. Для этого на одной плоскости (рис. 3.84, а) совмещаются характеристики холостого хода Е(I), представляющие собой зависимость ЭДС машины от тока возбуждения при фиксированной скорости якоря w=const, и вольт-амперная характеристика цепи якоря IR(I).
Точки пересечения этих характеристик соответствуют установившемуся режиму при данных параметрах цепи якоря ДПТ и его скорости. Так, при суммарном сопротивлении цепи якоря R1 точками установившегося режима являются точки 1 2 и 3, а при другом, большем сопротивлении цепи якоря R2>R1 – точки 4 и 5.
Если теперь использовать координаты этих точек установившегося режима, а именно значения скорости и тока, то можно получить искомые статические электромеханические характеристики ДПТ. На рис. 3.84, б выполнено это построение, в результате которого получены электромеханические характеристики для двух принятых значений суммарного сопротивления цепи якоря R1 и R2. Механические характеристики ДПТ последовательного возбуждения могут быть получены из электромеханических характеристик при использовании универсальных характеристик.
Отметим, что для режима торможения с самовозбуждением существует определенное критическое сочетание параметров, соответствующее границе этого режима. Такому критическому сочетанию на рис. 3.84, а при сопротивлении цепи якоря R1 соответствует скорость w4=wкр1 (при сопротивлении R2–скорость w3=wкр2). При меньших скоростях самовозбуждение ДПТ не наступает.
Режим торможения с самовозбуждением используется для интенсивного электрического торможения в электроприводах транспортных в грузоподъемных машин.