直流電動(dòng)機(jī)回饋制動(dòng)原理及應(yīng)用電器自動(dòng)化-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 能回饋到電網(wǎng)去。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，在有些生產(chǎn)機(jī)械中采用二級(jí)能耗制動(dòng)的線路。 能耗制動(dòng)：能耗制動(dòng)過(guò)程中電動(dòng)機(jī)與電網(wǎng)隔開，所以不需要從電網(wǎng)輸入電功率，而拖動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的電功率完全由拖動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)能轉(zhuǎn)換而來(lái)，即完全消耗系統(tǒng)本身的動(dòng)能，能耗制動(dòng)的名稱就是由此而來(lái) 。 (2)降速過(guò)程中：在降壓調(diào)速幅度比較大時(shí)， 降速過(guò)程中要經(jīng)過(guò)制動(dòng)狀態(tài)。列車等速下坡等。由此可見，制動(dòng)工作狀態(tài)的實(shí)質(zhì)是，電動(dòng)機(jī)成為發(fā)電動(dòng)機(jī)，消耗機(jī)械能。通常情況下，電動(dòng)機(jī)都是工作在電動(dòng)狀態(tài)下。隨著近年電力電子學(xué)和微電子學(xué)的迅速發(fā)展，在很多領(lǐng)域內(nèi)，直流電動(dòng)機(jī)將逐步為交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)所取代，直流發(fā)電機(jī)則正在被電力電子器件整流裝置所取代。 直流電動(dòng)機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)性能和調(diào)速性能好，過(guò)載能力大。在新型電力電子器件不斷出現(xiàn) ,性價(jià)比不斷提高的情況下有著廣闊的應(yīng)用前景。 回饋制動(dòng)采用的是有源逆變技術(shù)，將再生電能逆變 為與電網(wǎng)同頻率同相位的交流電回送電網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。 2 摘要 回饋制動(dòng)是變頻器制動(dòng)方式的一種，也是非常有效的節(jié)能方法。在電力機(jī)車等行業(yè)中取得了令人滿意的效果。將直流電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的叫做直流電動(dòng)機(jī)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為直流電能的叫做直流發(fā)電機(jī)。 直 流電動(dòng)機(jī)的主要缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用有色金屬多，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，價(jià)格昂貴，運(yùn)行可靠性差。在電動(dòng)工作狀態(tài)下，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩 T方向與轉(zhuǎn)速n的方向相同 ，為拖動(dòng)性質(zhì)的轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)把由電網(wǎng)取得的電能變成機(jī)械能輸出。在制動(dòng)工作狀態(tài)下，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩 T方向與轉(zhuǎn)速 n的方向相反，為制動(dòng)性質(zhì)的轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)把系統(tǒng)的機(jī)械能變成為電能輸出。它可以維持受位能轉(zhuǎn)矩作用的 拖動(dòng)系統(tǒng)恒速運(yùn)動(dòng)，如起重類機(jī)械等速下放重物。 直流電機(jī)正常工作時(shí)，出現(xiàn)制動(dòng)狀態(tài)情況分析如下： (1)要求停車：切斷電樞電源，自由停車，或小容量電機(jī)切斷電源，機(jī)械抱閘，幫助停車。 6 、 制動(dòng)的 分類 比較 常用的制動(dòng)方法有 3種：能耗制動(dòng)、電源電壓反接制動(dòng)和回饋制動(dòng)。 能耗制動(dòng)方法的缺點(diǎn)是其制動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速降低而減小，因而拖長(zhǎng)了制動(dòng)時(shí)間。因而這種制動(dòng)方法經(jīng)常用于反轉(zhuǎn)拖動(dòng)系統(tǒng)，以及作為位能負(fù)載下放重物，以獲得穩(wěn)定的下放速度。 本課題重點(diǎn)對(duì)電動(dòng) 機(jī)的回饋制動(dòng)方式進(jìn)行研究。 、電動(dòng)機(jī)回饋制動(dòng) (如右圖所 示 ) 、回饋制動(dòng)的原理 nn 02T0n 01 n1n 2TT b Ln n 0 回饋T 反號(hào) 制動(dòng)制動(dòng)初轉(zhuǎn)矩＝ T b T L降壓調(diào)速時(shí)的回饋制動(dòng)（最終穩(wěn)定運(yùn)行在電動(dòng)狀態(tài)）0????caNaa RR UEI 8 、 回饋制動(dòng)的機(jī)械特性 、 回饋制動(dòng)實(shí)現(xiàn)的條件 保持電機(jī)電動(dòng)狀態(tài)接線不變，由于外界的原因，如電車下坡，使 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 n高于理想空載轉(zhuǎn)速 n0，電動(dòng)機(jī)處于回饋制動(dòng)狀態(tài)。 nn 0 AB0T B C T L T n 0位能性負(fù)載時(shí)電機(jī)回饋制動(dòng)機(jī)械特性DEFnn 0回饋電動(dòng)T0TnTCC RCUnTeaeN ??? ???? 02 9 、直流電動(dòng)機(jī)回饋制動(dòng)工作狀態(tài)分析 回饋 (再生發(fā)電 )制動(dòng) 對(duì)位能負(fù)載而言，回饋制動(dòng)狀態(tài)發(fā)生在提升空籠和下放重物兩種情況，下面分別加以介紹。正向轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL共同作用使系統(tǒng)正向加速。 從機(jī)械特性上來(lái)看，原來(lái)系統(tǒng)工作于電動(dòng)狀態(tài)時(shí)，機(jī)械特性 位于第一象限。 負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL為負(fù)，仍為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，其負(fù)載特性位于第二象限，如圖 (c)所示。 aE aI0nn?a 0I?0n aE0n n T???0nn?aEa a aU I r E??aI2a a a a aUI I r E I??aUI2aaIraaEI 10 從以上可以看出，回饋制動(dòng) 時(shí)，由于位能負(fù)載的作用，使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速超過(guò)理想空載轉(zhuǎn)速，從而使系統(tǒng)把機(jī)械能變?yōu)殡娔埽渲幸徊糠窒脑陔姌谢芈返碾娮枭?，另一部分電能回饋到電網(wǎng)去。 。同理，隨著轉(zhuǎn)速 n的增高，反電動(dòng)勢(shì) 加大。到 F點(diǎn)時(shí)，雖然電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩 T為零，但還有負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL的作用，仍使系統(tǒng)繼續(xù)反向加速。電動(dòng)機(jī)進(jìn)入回饋制動(dòng)狀態(tài)后，隨著轉(zhuǎn)速的升高，電勢(shì) 增加。 (3) 電動(dòng)機(jī)由高速向低速變速。 0,mm m?aE0n?0n n T???0nn?aEGn0n0n0nn? 11 、 正向回饋制動(dòng) 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)通過(guò)降低電壓來(lái)減速時(shí)，若電壓下降幅度較大，會(huì)使得工作點(diǎn)經(jīng)過(guò)第 II象限，如圖中的 BC段，轉(zhuǎn)速為正而電磁轉(zhuǎn)矩為負(fù)，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于制動(dòng)狀態(tài)。 ? 反接電源電壓并給電樞支路串入限流電阻。 ? 為了限制高速下放速度，一般在回魁制動(dòng)時(shí)，將電樞回路串聯(lián)的電阻切除。它保證了變頻器的安全、節(jié)約了能量、同時(shí)增強(qiáng)了電機(jī)的制動(dòng) 功能。 回饋制動(dòng)的 控制 在回饋制動(dòng)中，合理的控制回饋電流大小也是至關(guān)重要，回饋電流的大小必須滿足能量回饋功率的要求，如果系統(tǒng)回饋功率小于電機(jī)在發(fā)電狀態(tài)時(shí)的輸出功率，在變頻器的公共直流母線上電壓就會(huì)繼續(xù)升高。 回饋制動(dòng)的 適用場(chǎng)合 回饋制動(dòng)特別適用于電動(dòng)機(jī)功率較大，如大于等于 100kw，設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，且反復(fù)短時(shí)連續(xù)工作，從高速到低速的減速降幅較大，制動(dòng)時(shí)間又短，需要強(qiáng)力制動(dòng)的場(chǎng)合，如電力機(jī)車、采油等行業(yè)。 感謝我的朋友們， 三年的風(fēng)風(fēng)雨雨，我們一同走過(guò)，充滿著關(guān)愛，給我留下了值得珍藏的最美好
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