【文章內(nèi)容簡介】 20 , ae T NaaeNRRU n TCCRRnIC???????－或 －第四節(jié) 他勵直流電動機的制動 分析 R越大，特性越斜， R越小，特性越平，但 R不能太小，否則在制動瞬間會產(chǎn)生過大的沖擊 電流，取 IB=(2～ ) IN， IB為制動瞬間的電樞電 流，設制動瞬間電勢為 EB ，有： 當制動時轉速大于或等于 nN時，認為 EB與 U近似相等。 BaBERRI? －第四節(jié) 他勵直流電動機的制動 第四節(jié) 他勵直流電動機的制動 (1) 制動時 U=0， n0=0 ，直流電動機脫離電網(wǎng)變成直流發(fā)電機單獨運行，把系統(tǒng)存儲的動能，或位能性負載的位能轉變成電能 ( EaIa)消耗在電樞電路的總電阻上 I 2(Ra+R)。 (2) 制動時， n與 T 成正比 ,所以轉速 n 下降時， T也下降，故低速時制動效果差，為加強制動效果，可減少 R，以增大制動轉矩 T ，此即多級能耗制動。 (3) 實現(xiàn)能耗制動的線路簡單可靠，當 n=0 時 T=0 ,可實現(xiàn)準確停車。 , eNT N a T NaCnT C I C T nRR?? ? ? ? ??第四節(jié) 他勵直流電動機的制動 能耗制動多用于一般生產(chǎn)機械的制 動停車，對于起重機械，能耗制動可使 位能性負載的恒低速下放，確保生產(chǎn)安 全，對反抗性負載能確保停車。 第四節(jié) 他勵直流電動機的制動 圖 214 能耗制動過程功率流程圖 第四節(jié) 他勵直流電動機的制動 例 22 一臺他勵直流電動機的銘牌數(shù)據(jù)如下： PN=40kW， UN=220V， IN=210A， nN=1000r/min，電樞內(nèi)阻 Ra=。試求(1) 在額定負載下進行能耗制動，欲使制動電流等于 2IN時，電樞應外接多大電阻？ (2) 求出它的機械特性方程式。 (3) 如果電樞直接短接，制動電流應多大？ (4) 當電動機拖動位能負載， TL=，要求在能耗制動中以 800r/min的穩(wěn)定轉速下放重物，求電樞回路中應串接的電阻值。 第四節(jié) 他勵直流電動機的制動 二、反接制動 反接制動時 ,電壓 U與電樞電勢 Ea同方向。所以實現(xiàn)反接制動有兩種方法，即轉速反向的反接制動和電壓反接的反接制動 (1) 制動原理 這種制動方法一般發(fā)生在拖動位能性負載由提升重物轉為下放重物的情況，其原理和機械特性如圖 215所示。 第四節(jié) 他勵直流電動機的制動 圖 215 轉速反向的反接制動線路圖及機械特性 第四節(jié) 他勵直流電動機的制動 (2) 機械特性方程 轉速反向的反接制動狀態(tài)，只是電樞回路串入了大電阻 Rf，其他條件都沒有變。 2afNe e T NRRUnTC C C????－第四節(jié) 他勵直流電動機的制動 (3）特性分析 從 C點至 D點為電動減速狀態(tài)，從 D點至 B點為發(fā)電狀態(tài)。 倒拉反轉反接制動只適用于 位能性恒轉矩負載 倒拉反轉機械特性 第四節(jié) 他勵直流電動機的制動 02affe T NRRR T nCC???因 很 大 ，NafaaUERRI?? －，故 n為負 (4） 串入電阻值 第四節(jié) 他勵直流電動機的制動 ? 說明從電源吸收電能 ? 說明從負載吸 收機械能。 上述兩部分能量全部消耗在電樞回路的電阻上， a0 , 0 0aU I U I? ? ? ?00 ,00 ???? aaaa IEIEn →→(5) 能量關系 第四節(jié) 他勵直流電動機的制動 圖 216 電壓反接的反接制動功率流程圖 (6） 功率流程圖 第四節(jié) 他勵直流電動機的制動 圖 217 電壓反接制動原理圖及機械特性 (1) 制動原理 圖 217a為電壓反接的反接制動原理圖。 第四節(jié) 他勵直流電動機的制動 （ 3）機械特性曲線 特性 BC段為電壓反接制動機械特性曲線，由于制動狀態(tài)到 n=0 告終，所以只有實線部分為反接制動特性。 電壓反接制動機械特性 E n 0 n A T T B B A n 0 T L C 0 T L n R a 位能性負載轉矩 反抗性負載轉矩 D （ 2）機械特性方程 2aNe e T NRRUnTC C C?????－第四節(jié) 他勵直流電動機的制動 （ 5）制動電阻的比較 當制動初始轉速 nLnN，可用近似公式 計算，即： 反接制動電阻比能耗制動電阻幾乎大一倍。 aNNfaNNf RIURRIUR －，能耗－反接2≈≈（ 4） 制動電阻 Rf 的計算 2NafaNUERRI ???? ? ?,其 中 取第四節(jié) 他勵直流電動機的制動 (6) 電壓反接制動時的能量關系 說明從電源 吸收電能 說明電動機從負 載 吸收機械能 并將機械能轉化為電能。 上述兩部分能量加在一起消耗在電樞回路的電 阻上。 00 ,0 a ??? aUIIU →00 ,00 ???? aaaa IEIEn →→第四節(jié) 他勵直流電動機的制動 ***兩種反接制動的異同點 共同點： 能量關系相同。 不同點： 電壓反接制動特性位于第二象限，制動轉矩大，制動效果好，倒拉反轉特性位于第四象限，機械能來自負載的位能，不能用于停車。 轉速反向的反接制動（倒拉反轉），可應用于位能負載，一般可在 n n0 的條件下穩(wěn)速下降。電壓反接制動，宜用于要求迅速停車和反轉，要求較強烈制動的場合，如反抗性負載，但采用電壓反接制動停車時，當制動到 n=0 時，應迅速切斷電源，否則有反向起動的可能性。 第四節(jié) 他勵直流電動機的制動 三、回饋制動 ： nn0 則 EaU ， Ia與 Ea同方向， T 與 n 方向相反，回饋能量給電源，電機工作在發(fā)電狀態(tài) —— 回饋制動狀態(tài)。 回饋制動時的機械特性方程與 電動狀態(tài)時相同。 第四節(jié) 他勵直流電動機的制動 降低電源電壓時 第四節(jié) 他勵直流電動機的制動 圖 219 位能性負載時電機回饋制動機械特性 電壓反接制動帶位能性負載下放重物時 第四節(jié) 他勵直流電動機的制動 回饋制動過程中的功率流程圖 第四節(jié) 他勵直流電動機的制動 回饋制動多用于電力機車高速下坡或起 重類機械高速下放重物的場合。在調(diào)速的過 程中也會出現(xiàn)回饋制動。 注意 ： 回饋制動只有在 |n| |n0| 時才會出現(xiàn)， 故不能用于停車制動中。 第四節(jié) 他勵直流電動機的制動 他勵直流電動機的四個象限上的運行 電動狀態(tài)： 特性在第一，三象限，其中第 一象限是正向電動狀態(tài)，第三象限是反向電動狀態(tài)。 制動狀態(tài)： 特性在第二，四象限，其中第二象限是正向能耗，正向回饋制動，電壓反接制動。第四象限是反向能耗，反向回饋制動，轉速反向反接制動，處在反向電動狀態(tài)時進行電壓反接的電壓反接制動。 第四節(jié) 他勵直流電動機的制動 直流電動機各種運行狀態(tài)示意圖 第四節(jié) 他勵直流電動機的制動 例 23 一臺他勵直流電動機的銘牌數(shù)據(jù)為 PN=22kW， UN=220V， IN=115A， nN=1500r/min,Ra=，最大允許電流 Iamax≤2IN，原在固有特性上運行，負載轉矩 TL=，試計算： (1) 電動機拖動反抗性恒轉矩負載，采用能耗制動停車，電樞回路應串入的最小電阻為多少？ (2) 電動機拖動反抗性恒轉矩負載，采用電源反接制動停車，電樞回路應串入的最小電阻為多少？ (3) 電動機拖動位能性恒轉矩負載，例如起重機。當傳動機構的損耗轉矩 ΔT=，要求電動機以 n=200r/min恒速下放重物，采用能耗制動運行， 電樞回路應串入多大電阻？該電阻上消耗的功率是多少？ (4) 電動機拖動同一位能性負載，電動機運行在 n=1000r/min，恒速下放重物，采用轉速反向的反接制動，電樞回路應串入多大電阻？該電阻上消耗的功率是多少？ (5) 電動機拖動同一位能性負載，采用反向回饋制動下放重物，穩(wěn)定下放時電樞回路中不串電阻，電動機的轉速是多少？ 例 題 第五節(jié) 直流電動機電力拖動系統(tǒng)的動態(tài)特性 一、電機拖動系統(tǒng)動態(tài)過程的基本概念 二、他勵直流電動機的動態(tài)特性 三、他勵直流電動機起動過程的動態(tài)特性 四、他勵直流電動機制動過程的動態(tài)特性 一、電機拖動系統(tǒng)動態(tài)過程的基本概念 如果人為地改變電機參數(shù)，或在生產(chǎn)過程中負載轉矩發(fā)生變化，