他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行3課件

1、回顧1、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法2、恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速與恒功率調(diào)速3、調(diào)速的性能指標(biāo)預(yù)習(xí)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)與制動(dòng)運(yùn)行第8講第4章 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)4.3 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)與制動(dòng)運(yùn)行教學(xué)目的掌握直流電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)、反接制動(dòng)、回饋制動(dòng)的基本原理及制動(dòng)電阻的計(jì)算方法電動(dòng)機(jī)的兩種運(yùn)行狀態(tài)： 電動(dòng)狀態(tài) ：T與n方向相同，機(jī)特、象限制動(dòng)狀態(tài) ：T與n方向相反，機(jī)特、象限第4章 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行4.3 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)與制動(dòng)運(yùn)行4.3.1 電動(dòng)運(yùn)行4.3.1 電動(dòng)運(yùn)行第4章 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行 要使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，必須改變電磁轉(zhuǎn)矩T的方向。在自動(dòng)控制中，通常直流電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)實(shí)施方法有兩

2、種： 1、改變勵(lì)磁電流方向 2、改變電樞電壓極性實(shí)際應(yīng)用中大多采用后者來實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)。 制動(dòng)目的：快速停車（反向）或限速。制動(dòng)：使電力拖動(dòng)系統(tǒng)從某一穩(wěn)定轉(zhuǎn)速開始減速至轉(zhuǎn)速為零，或者限制位能負(fù)載的下行速度，使其在某一穩(wěn)定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。制動(dòng)狀態(tài) ：T與n方向相反，機(jī)特、象限第4章 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行能耗制動(dòng) 反接制動(dòng) 回饋制動(dòng) 斷開電源抱閘機(jī)械制動(dòng)電氣制動(dòng)自由停車制動(dòng)方法第4章 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行M+-IaEanTTL負(fù)載UNKMKMRcRfUf4.3.2 能耗制動(dòng)第4章 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行在電動(dòng)狀態(tài)，電樞電流、電樞電動(dòng)勢、轉(zhuǎn)速及驅(qū)動(dòng)性質(zhì)的電磁轉(zhuǎn)矩如圖所示。+-IaEanTTL負(fù)載UNKM

3、KMRcRfUfM4.3.2 能耗制動(dòng)第4章 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行動(dòng)轉(zhuǎn)矩T-TL0,系統(tǒng)減速。 N， U0， 電樞回路總電阻RRaR1. 能耗制動(dòng)過程電氣參數(shù)： N， U0， 電樞回路總電阻RRaRc能耗制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性 第4章 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電動(dòng)機(jī)狀態(tài)工作點(diǎn)制動(dòng)瞬間工作點(diǎn)制動(dòng)過程工作段電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)反抗性負(fù)載，電機(jī)停轉(zhuǎn)。若電動(dòng)機(jī)帶位能性負(fù)載,穩(wěn)定工作點(diǎn)應(yīng)用一般生產(chǎn)機(jī)械的制動(dòng)停車對于起重機(jī)械，可使位能性負(fù)載恒低速下放，確保生產(chǎn)安全，對反抗性負(fù)載能確保停車。2. 能耗制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)第4章 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行能耗制動(dòng)時(shí)制動(dòng)電阻的計(jì)算 一般限流：IaB (1.52)IN 第4章 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)

4、行其中 為制動(dòng)瞬間的電樞電動(dòng)勢。制動(dòng)瞬間Ia與（Ra+Rc) 成反比， Ia大停車快。但I(xiàn)a過大換向困難。例4-3 一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)如下： 電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)反作用負(fù)載，從 進(jìn)行能耗制動(dòng)，若其最大制動(dòng)電流限制在100A，試計(jì)算串接在電樞電路中的電阻值。 第4章 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行解 串接在電樞電路中的電阻值能耗制動(dòng)時(shí)的功率關(guān)系 第4章 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行 實(shí)際上是一臺(tái)他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)。軸上的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能， 全部消耗于電樞回路的電阻上， 所以稱為能耗制動(dòng)。特點(diǎn)：（1）操作簡單，停車準(zhǔn)確（3）低速時(shí)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，制動(dòng)慢；（2）動(dòng)能大部分都消耗在制動(dòng)電阻上。反接制動(dòng)倒拉反轉(zhuǎn)Ea0 （用于位能負(fù)載

5、）電壓反接U0 （用于反抗性負(fù)載）（電動(dòng)勢反向）（電壓反向）第4章 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行反接制動(dòng)M停M4.3.3 反接制動(dòng)過程(電壓反接制動(dòng))第4章 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行BTn0ATL-TL-n0oTBC第4章 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行1、電壓反接制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性 電氣參數(shù)： N， U-UN， 電樞回路總電阻RRaRcBTBRc限制制動(dòng)初始時(shí)刻的電流C點(diǎn)n=0時(shí)n0 反向加速到D點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行若Tc TL Tc-TL0D-TCE2、電壓反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)比較BTn0ATL-TL-n0oTBCD231制動(dòng)轉(zhuǎn)矩停車制動(dòng)電阻第4章 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電壓反接制動(dòng)電阻:能耗制動(dòng)電阻:（1）可以很快使機(jī)組停機(jī)

6、。（2）需要加入足夠的電阻， 限制電樞電流（3）轉(zhuǎn)速至零時(shí)， 需切斷電源。特點(diǎn)：例4-4 一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，PN=5.6KW，UN=220V，IN=31A，nN=1000r/min，Ra=0.4，負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL=49 Nm，電樞電流不得超過2倍額定電流。試計(jì)算：(略T0） 電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)反抗性負(fù)載，采用能耗制動(dòng)停車，電樞回路應(yīng)串入的制動(dòng)電阻最小值是多少？若采用電樞反接制動(dòng)停車，電阻最小值是多少？ 解 計(jì)算能耗制動(dòng)電阻和電樞反接制動(dòng)電阻 第4章 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電動(dòng)狀態(tài)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速能耗制動(dòng)電阻 電樞反接制動(dòng)電阻 第4章 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行第4章 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行3、電壓反接制動(dòng)過程的功率流

7、程圖制動(dòng)過程中, 、 、 均為負(fù)，而 、 為正。P2由于慣性而釋放動(dòng)能流入電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)吸收的電功率PM0表明電機(jī)從電源吸收電功率;p20，T0，T是制動(dòng)性轉(zhuǎn)矩。 功率流程與發(fā)電機(jī)一樣，區(qū)別是機(jī)械能是動(dòng)能的釋放，電功率是輸出給直流電源的。p0Ia2Ra|P2| |PM| |P1| “回饋”是指電動(dòng)機(jī)把功率回饋給電源?！斑^程”是指沒有穩(wěn)定狀態(tài)，是變速過程。 U1UNnT0ABn0TLn01CD正向回饋制動(dòng)過程第4章 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行1. 正向回饋制動(dòng)運(yùn)行第4章 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行1. 正向回饋制動(dòng)運(yùn)行電車在下坡時(shí)，TL20，加速，當(dāng)n超過n0后，T0，電動(dòng)機(jī)為正向反饋運(yùn)行。功率關(guān)系與正向反饋

8、過程相同。功率關(guān)系與發(fā)電機(jī)一致，由稱發(fā)電狀態(tài)。nT0ABn0TL1TL2正向電動(dòng)運(yùn)行正向反饋制動(dòng)運(yùn)行2. 反向回饋制動(dòng)運(yùn)行如果拖動(dòng)位能性負(fù)載，當(dāng)電源反接時(shí)，工作點(diǎn)在第象限B點(diǎn)（不串電阻）或C點(diǎn)（串電阻）。T0，n0，T與n反向，反向回饋制動(dòng)運(yùn)行。功率關(guān)系與正向回饋制動(dòng)運(yùn)行一樣。-n0enaATL1T0n0nBCnCBTL2-UN，Ra+R-UN，Ra第4章 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行 第4章 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行C點(diǎn)n=0時(shí)n U 電流Ia0 E點(diǎn)穩(wěn)定下放重物運(yùn)行Tc0,nEa時(shí)，屬正向電動(dòng)狀態(tài)，n0，Ia0。當(dāng)U=0時(shí)，屬能耗制動(dòng)狀態(tài)，n0，Ia0或n0。當(dāng)U0但I(xiàn)a0。當(dāng)U0，Ia0。當(dāng)Ea0時(shí)，屬倒拉反轉(zhuǎn)制動(dòng)狀態(tài)，n0。當(dāng)UEa時(shí)，屬反向電動(dòng)狀態(tài)，n0，Ia0。當(dāng)UEa時(shí)，反向回饋制動(dòng)狀態(tài)，n0。運(yùn)行小結(jié)第4章 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行摩擦負(fù)載位能負(fù)載電動(dòng)狀態(tài)正向回饋電勢反接電壓反接能耗制動(dòng)制動(dòng)運(yùn)行減弱磁通反向電動(dòng)反向回饋串電阻2降低電壓串電阻1第4章 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行運(yùn)行小結(jié)本章小結(jié)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的