华南理工大学《电机及拖动》第三章2012.pptVIP

1 (1) 反接制动运行分析 A点：T0，n0； B点：T0，n0， 但 ， 电动机沿曲线2减速，到 C点：虽然 n=0，但仍 有 ， 电动机继续沿曲线2减速，到D点： ，稳定下发重物。 (2) 功率关系 电源向电动机输入电功率，负载向电动机输入机械功率。 机械功率的来源：位能性负载减少的位能；扣除空载损耗 ，其余的通过电磁作用转变成电功率。 功率的去处：从电源输入的电功率和由机械功率转变成的电功率，都消耗在电枢回路总电阻上。 (3) 制动电阻的计算 对于某给定的下放速度 ，所串电阻值为 3.5.4 回馈制动 特征：T与n反向，且转速高于理想空载转速 ，即 电机处于发电状态，将机械能变成电能回馈给电网 。 回馈制动分为：正向回馈制动，反向回馈制动。 1.正向回馈制动 (1) 正向回馈制动过程：降压调速和增磁降速过程 (2) 正向回馈制动运行：电车下坡 A点：T0，n0，下坡， 合成负载转矩 ， 在 的作用下沿AB加速，到 ，T=0时，电动机只靠本身的负载转矩加速下坡，使 ， 使 改变方向，进入正向回馈制动运行，到B点， ，稳定运行。 (3) 功率关系 与直流发动机相同，将机械功率转变为电功率输出。区别： ①正向回馈制动的机械功率是系统从高速降为低速释放出的动能或是系统减少的位能； ②电功率不是输出给用电设备，而是回馈给直流电源。 2.反向回馈制动运行 实质上为电源反接的反接制动用于位能性负载的运行情况，只有反向回馈制动运行。 反向回馈制动运行分析 A点：T0，n0，提升重物，现电源反接，进行反接制动，工作点从 。 C点：T0，n=0，若不切断电源，则在T+TL的作用下反向起动，到 ，T=0后，在TL作用下继续加速，使 ， ，T0，直到D点： ，稳定运行。 功率关系与正向回馈制动运行是一致的。 例3-8 一台他励直流电动机，有关参数： ， ，忽略空载转矩。要求 ，若运行于正向电动状态时， ，求： ① 负载为反抗性恒转矩负载，采用反接制动停车，电枢回路应串入的制动电阻最小值为多少？ ② 负载为位能性恒转矩负载，传动机构转矩损耗 ，要求电动机运行在 ，匀速下放重物，采用转速反向的反接制动，电枢回路应串入的电阻值是多少？该电阻上的功率损耗是多少？ ③ 负载同题②，采用反向回馈制动运行，电枢回路不串电阻，电动机转速是多少？ 解：① 反接制动停车，电枢回路串电阻最小值的计算 时的转速 制动开始时的电枢感应电动势 ② 位能性负载反接制动运行，串入电阻值功率损耗的计算 负载电流： 转速为－1000 时的电枢感应电动势 ③ 位能性负载反向回馈制动运行，不串电阻时，电机转速 3.5.5 他励直流电动机的四象限运行 他励直流电动机的四象限运行包括：(1)电动运行； (2)能耗制动过程及能耗制动运行； (3)反接制动过程及反接制动运行； (4)回馈制动。 3.5.6 实例分析 1.直流电动机拖动反抗性负载 假定小车在A点、B点之间运行，小车由他励直流电动机拖动。在运行过程中，若希望小车由A点首先启动至额定转速nN，然后再升速至最高转速下运行；经过一定时间后，小车减速至nN;在接近B点时，要求小车能够准确停车至B点。然后小车从B点按上述同样的过程返回A点。 拟采用的拖动方案：（1）采用电枢回路串分级电阻使直流电动机启动到nN;（2）弱磁升速至最高转速；（3）增磁降速至nN;（4）先利用电源反接的反接制动快速制动，后采用能耗制动准确停车至B点。 2.直流电动机拖动位能性负载 以吊车提升机构为例，假定重物提升和下放过程中，仅考虑重力产生的位能性转矩，忽略传动系统的摩擦转矩。将重物提升到一定高度然后放下。[分空钩和有重物两种情况] 拟采用的提升方案：(1)采用电枢回路串分级电阻使直流电动机启动到nN;(2)当重物接近提升要求的高度时，依次串入先前的电阻(不一定全串入)，使系统降为低速运行；(3)通过机械抱闸，断开电源，使重物悬在空中静止不