Quello che hanno detto ... più / ma:
Quando si applica un corto circuito ai terminali di un motore CC, il rotore e qualsiasi carico attaccato verranno frenati rapidamente. "Rapidamente" dipende dal sistema, ma poiché la potenza di frenata può essere leggermente superiore alla potenza di picco del motore, la frenata sarà generalmente significativa.
Nella maggior parte dei casi questa è una cosa sopportabile se trovi utile il risultato.
La potenza di frenata è di circa I ^ 2R
dove I = corrente di frenatura iniziale del corto circuito del motore (vedi sotto) e
R = resistenza del circuito formato compresa la resistenza motore-rotore + cablaggio + resistenza spazzola se pertinente + qualsiasi resistenza esterna.
Applicando un corto circuito si ottiene la massima frenata del motore che è possibile ottenere senza applicare EMF inverso esterno (come fanno alcuni sistemi). Molti sistemi di arresto di emergenza utilizzano il cortocircuito del rotore per ottenere un "arresto di arresto". La corrente risultante sarà probabilmente limitata dalla saturazione del nucleo (tranne in alcuni casi speciali in cui vengono utilizzati un aircore o gap d'aria molto grandi.) Poiché i motori sono generalmente progettati per fare un uso ragionevolmente efficiente del loro materiale magnetico, di solito si trova quel massimo in corto la corrente dovuta alla saturazione del nucleo non è ampiamente superiore alla massima corrente operativa di progetto nominale. Come altri hanno notato, puoi ottenere situazioni in cui l'energia che può essere erogata è dannosa per la salute dei motori, ma è improbabile che tu abbia a che fare con questi a meno che tu non abbia un motore da una locomotiva elettrica di riserva,
Puoi "facilitare questo" usando il metodo seguente. Ho specificato 1 ohm per gli attuali scopi di misurazione, ma puoi usare qualunque seme.
Come test, prova a utilizzare una resistenza da 1 ohm e osserva la tensione che lo attraversa quando viene utilizzato come freno motore. Corrente = I = V / R o qui V / 1, quindi I = V. La dissipazione di potenza sarà I ^ R o per 1 ohm di picco Wattaggio con amp picco di picco al quadrato (o resistore Volt al quadrato per un resistore di 1 ohm. Es. Motore di picco 10A la corrente produrrà temporaneamente 100 Watt in 1 ohm. Spesso si possono resistere a resistenze di potenza pari a 250 Watt nei negozi in eccesso per somme molto modeste. Anche un resistore a filo avvolto in ceramica da 10 Watt dovrebbe resistere molte volte alla sua potenza nominale per alcuni secondi. Di solito sono avvolti in filo, ma l'induttanza dovrebbe essere abbastanza bassa da non essere rilevante in questa applicazione.
Un'altra fonte eccellente di elemento resistore è Nichrome o Constantan (= Nickel Copper) o filo simile - o da un distributore elettrico o il primo da vecchi elementi di riscaldamento elettrico. Il cavo dell'elemento riscaldatore elettrico è in genere valutato per 10 Amp continui (quando si illumina di rosso-ciliegia-barra riscaldante). È possibile posizionare più fili in parallelo per ridurre la resistenza. Questo è difficile da saldare con mezzi normali. Ci sono modi, ma per "giocare" è facile bloccare le lunghezze in morsetti a vite.
Una possibilità è una lampadina con valori nominali corretti. Misura la sua resistenza al freddo e stabilisci la sua corrente nominale con I = Watts_rated / Vrated. Si noti che la resistenza a caldo sarà diverse o molte volte la resistenza al freddo. Quando un passaggio di corrente (o corrente muore a un passaggio di tensione) viene applicato a una lampadina, inizialmente presenterà la sua resistenza al freddo che aumenterà quando si riscalda. A seconda dell'energia disponibile e della potenza della lampadina, la lampadina potrebbe illuminarsi fino alla massima luminosità o difficilmente brillare. ad es. una lampadina a incandescenza da 100 Watt 100 V CA sarà classificata a 100 Watt / 110 V CA ~ = 1 Amp. La sua resistenza calda sarà di circa R = V / I = 110/1 = ~ 100 Ohm. La sua resistenza al freddo potrà essere misurata ma potrebbe essere compresa tra 5 e 30 Ohm. Se la potenza iniziale nella lampadina è di 100 Watt, si "illuminerà" rapidamente. Se inizialmente si dice 10 watt, probabilmente non supererà un barlume. La migliore analisi di ciò che sta facendo una lampadina sarebbe il registratore di dati a due canali della lampadina Vbulb e I e il successivo tracciamento di V & I e la somma del prodotto VI come freni del motore. Un oscilloscopio maneggiato con cura darà una buona idea e l'uso di due metri e una grande cura potrebbe essere abbastanza buona.
Alcune piccole turbine eoliche usano il cortocircuito del rotore come freno di velocità eccessiva quando le velocità del vento diventano troppo veloci per il rotore. Quando il motore non è saturo, la potenza aumenta approssimativamente come V x I o velocità del quadrato del vento (o del rotore). Quando la macchina si satura magneticamente e diventa una fonte di corrente quasi costante, la potenza aumenta in modo approssimativamente lineare con la velocità del rotore o la velocità del vento. MA poiché l'energia eolica è proporzionale alla velocità del rotore a cubetti, è evidente che ci sarà una velocità massima del rotore oltre la quale l'energia di ingresso supera lo sforzo di frenatura massimo disponibile. Se hai intenzione di dipendere dal cortocircuito del rotore per il controllo della velocità eccessiva, allora vuoi davvero iniziare la frenata in cortocircuito del rotore ben al di sotto della velocità di crossover di input / output. In caso contrario, una raffica improvvisa spinge la velocità del rotore al di sopra del limite critico e quindi scapperà felicemente. Le turbine eoliche in fuga con venti ad alta velocità possono essere divertenti da guardare se non le possiedi e stai in un posto molto sicuro. Se entrambi questi non si applicano, utilizzare un sacco di margine di sicurezza.
Il profilo di frenata probabile può essere determinato semi empiricamente come segue.
Questa è la parte difficile :-). Calcola il rotore e carica l'energia immagazzinata. Questo va oltre lo scopo di questa risposta, ma è roba da manuale standard. I fattori includono le masse e il momento di inerzia delle parti rotanti. L'energia accumulata risultante avrà termini in RPM ^ 2 (probabilmente) e alcuni altri fattori.
far girare il rotore in cortocircuito a varie velocità e determinare le perdite a determinati giri / min. Questo potrebbe essere fatto con un dinamometro, ma alcune misure attuali e le caratteristiche del circuito dovrebbero essere sufficienti. Si noti che il rotore si surriscalda in frenata. Questo può o meno essere significativo. Inoltre, un motore che funziona da un po 'di tempo potrebbe avere avvolgimenti caldi del rotore prima della frenata. Queste possibilità devono essere incluse.
Effettuare una soluzione analitica in base a quanto sopra (più semplice) per scrivere un programma interattivo per determinare la curva di velocità / perdita di potenza. Qualcosa come un foglio di calcolo Excel lo farà facilmente. Il timestep può essere modificato per osservare i risultati.
Per la massima sicurezza di gioco, il motore può essere collegato a un resistore da 1 ohm (diciamo) e può essere fatto girare usando un drive esterno - ad es. Trapano, trapano manuale a batteria (controllo della velocità grezza) ecc. La tensione attraverso il resistore di carico fornisce corrente.