第三章電氣制動與粘著控制ppt課件

1、第三章 電氣制動與粘著控制 第一節(jié) 電氣制動 .一、概述1電氣制動的根本原理電氣制動是利用電機的可逆性原理。電力機車在牽引工況時，牽引電機作電動機運轉，將電網的電能轉變?yōu)闄C械能，軸上輸出牽引轉矩以驅動列車運轉。電力機車在電氣制動時，列車的慣性力帶動牽引電動機，此時牽引電機將作發(fā)電機運轉，將列車動能轉變?yōu)殡娔?，輸出制動電流的同時，在牽引電機軸上產生反轉矩并作用于輪對，構成制動力使列車減速或在下坡道上以一定速度運轉。 .2.電氣制動的方式根據電氣制動時電能耗費的方式，電氣制動分為電阻制動和再生制動二種方式。1假設電氣制動時將產生的電能利用電阻使之轉化為熱能耗費掉，稱之為電阻制動。2假設將電氣制動時

2、產生的電能重新反響到電網去加以利用，稱之為再生制動。3.電氣制動的優(yōu)越性1提高了列車行車的平安性。2減少了閘瓦和車輪磨耗。3提高了列車下坡運轉速度。.4.機車采用電氣制動時應滿足的根本要求1具有電氣穩(wěn)定性，并保證必要的機械穩(wěn)定性。2具有廣泛的調理范圍，沖擊力小。3機車由牽引形狀轉換為電氣制動形狀應線路簡單，支配方便，具有良好的制動性能，負載分配力求均勻。.五、穩(wěn)定性概念1.機械穩(wěn)定性：指機車牽引列車在正常運轉中，不會由于偶爾緣由引起速度發(fā)生微量變化而使列車的穩(wěn)定運轉遭到破壞。電氣制動的機械穩(wěn)定性是指當偶爾緣由使機車運轉速度增高(或降低)時，制動力應隨之增大(降低)，以堅持原來的穩(wěn)定運轉形狀。斷

3、定穩(wěn)定性的條件： 0 .2.電氣穩(wěn)定性：指電傳動機車在正常運轉中，不會由于偶爾要素的緣故，電流發(fā)生微量變化，而使牽引電機的電平衡形狀遭到破壞。.二、電阻制動 1.它勵牽引電機電阻制動.(1)電氣穩(wěn)定性分析 如電機電流IZ因擾動而有偏移時，它具有自動恢復到原來穩(wěn)定形狀的趨勢。它勵電阻制動具有電氣穩(wěn)定性。(2)制動特性及控制方式電力機車在電氣制動時的各種任務特性稱為制動特性。速度特性 .制動力特性 .制動特性 .(2)加饋電阻制動又稱“補足電阻制動。電阻制動在低速時由于制動電流減小而制動力下降。為了維持制動電流不變，抑制機車制動力在低速區(qū)減小的情況，在制動回路外接附加制動電源來補足。圖3-12(a

4、)的回路方程式為：只需調理半控整流電路中晶閘管的移相角，即可調理加饋電源輸出，及時補足制動電流之減小，使制動電流維持不變。 .三、再生制動1.再生制動穩(wěn)定性分析再生制動時應保證電氣穩(wěn)定性和機械穩(wěn)定性，而保證外部電氣穩(wěn)定性是實現再生制動的首要條件。 從分析得出，發(fā)電機外特性的斜率必需小于逆變安裝外特性的斜率，才干保證再生制動穩(wěn)定任務。并勵、他勵、復勵發(fā)電機的外特性具有下垂的外特性，因此只需保證發(fā)電機下降的外特性隨制動電流添加時其斜率小于逆變安裝外特性，便都具有外部電氣穩(wěn)定性。.2.再生制動特性及限制為了使負載分配平衡及保證電氣穩(wěn)定性，參與穩(wěn)定電阻RW 當再生發(fā)電機的磁通為常量時，機車速度特性曲線

5、v=f(IZ)為不斷線。即機車速度越高，其再生制動電流IZ愈大。欲在一定再生制動電流下維持再生系統(tǒng)穩(wěn)定任務，在機車速度下降時，必需加強電機的勵磁電流。由于電機磁通受最大勵磁電流的限制，因此再生制動時機車的運轉速度必有一個下限速度Vmin。當機車速度VVmin，再生制動系統(tǒng)無法任務。調理過程的三個階段：(1)調理勵磁電流(2)調理逆變器電壓 .四、再生制動的特點(1)再生制動時回饋的電能可供其它電力機車牽引運用，因此是一種更具有經濟效益的電氣制動方式。(2)再生制動具有調速范圍大，防滑性能好，減少了閘瓦與車輪磨耗。(3)再生制動的控制系統(tǒng)較為復雜。(4)再生制動機車必需采用全控橋。因此機車功率因

6、數低，諧波含量高，同時對觸發(fā)系統(tǒng)可靠性要求高。.五、交流傳動系統(tǒng)的電氣制動1.電氣制動原理調理逆變器的供電頻率，使n1n，那么異步電機處于發(fā)電機形狀。此時轉子導體中的感應電勢反向，電流反向， 電機轉矩反向，成為制動轉矩。1電阻制動經過與直流回路支撐電容并聯(lián)的放電電阻，將這部分電能耗費掉， 也稱再生能耗制動。.圖虛線框內為制動單元(PW)，它包括內部制動電阻RB，制動用的晶體管VB等，VB的通斷是經過檢測直流電壓大小來控制。實踐上電阻中的電流是間歇的，所以西門子公司資料稱“脈沖電阻(Pulsed Resistor)。此單元實踐上只起耗費電能防止直流側過電壓的作用。它并不起制動作用，但人們習慣稱此單元為制動單元也稱為制動斬波器。要提高制動的快速性，就要快速耗費掉這部分電能， 可以在圖中H，G 兩點間外接制動電阻REB。.2再生制動這種方法就是經過與整流器反并聯(lián)的回饋單元，將這部分電能回饋給電網這種情況整流單元也必需采用晶閘管整流元件。此種制動方法雖然可以把旋轉系統(tǒng)存儲的能量回饋給