第三章电气制动与粘着控制ppt课件

1、第三章 电气制动与粘着控制 第一节 电气制动 .一、概述1电气制动的根本原理电气制动是利用电机的可逆性原理。电力机车在牵引工况时，牵引电机作电动机运转，将电网的电能转变为机械能，轴上输出牵引转矩以驱动列车运转。电力机车在电气制动时，列车的惯性力带动牵引电动机，此时牵引电机将作发电机运转，将列车动能转变为电能，输出制动电流的同时，在牵引电机轴上产生反转矩并作用于轮对，构成制动力使列车减速或在下坡道上以一定速度运转。 .2.电气制动的方式根据电气制动时电能耗费的方式，电气制动分为电阻制动和再生制动二种方式。1假设电气制动时将产生的电能利用电阻使之转化为热能耗费掉，称之为电阻制动。2假设将电气制动时

2、产生的电能重新反响到电网去加以利用，称之为再生制动。3.电气制动的优越性1提高了列车行车的平安性。2减少了闸瓦和车轮磨耗。3提高了列车下坡运转速度。.4.机车采用电气制动时应满足的根本要求1具有电气稳定性，并保证必要的机械稳定性。2具有广泛的调理范围，冲击力小。3机车由牵引形状转换为电气制动形状应线路简单，支配方便，具有良好的制动性能，负载分配力求均匀。.五、稳定性概念1.机械稳定性：指机车牵引列车在正常运转中，不会由于偶尔缘由引起速度发生微量变化而使列车的稳定运转遭到破坏。电气制动的机械稳定性是指当偶尔缘由使机车运转速度增高(或降低)时，制动力应随之增大(降低)，以坚持原来的稳定运转形状。断

3、定稳定性的条件： 0 .2.电气稳定性：指电传动机车在正常运转中，不会由于偶尔要素的缘故，电流发生微量变化，而使牵引电机的电平衡形状遭到破坏。.二、电阻制动 1.它励牵引电机电阻制动.(1)电气稳定性分析 如电机电流IZ因扰动而有偏移时，它具有自动恢复到原来稳定形状的趋势。它励电阻制动具有电气稳定性。(2)制动特性及控制方式电力机车在电气制动时的各种任务特性称为制动特性。速度特性 .制动力特性 .制动特性 .(2)加馈电阻制动又称“补足电阻制动。电阻制动在低速时由于制动电流减小而制动力下降。为了维持制动电流不变，抑制机车制动力在低速区减小的情况，在制动回路外接附加制动电源来补足。图3-12(a

4、)的回路方程式为：只需调理半控整流电路中晶闸管的移相角，即可调理加馈电源输出，及时补足制动电流之减小，使制动电流维持不变。 .三、再生制动1.再生制动稳定性分析再生制动时应保证电气稳定性和机械稳定性，而保证外部电气稳定性是实现再生制动的首要条件。 从分析得出，发电机外特性的斜率必需小于逆变安装外特性的斜率，才干保证再生制动稳定任务。并励、他励、复励发电机的外特性具有下垂的外特性，因此只需保证发电机下降的外特性随制动电流添加时其斜率小于逆变安装外特性，便都具有外部电气稳定性。.2.再生制动特性及限制为了使负载分配平衡及保证电气稳定性，参与稳定电阻RW 当再生发电机的磁通为常量时，机车速度特性曲线

5、v=f(IZ)为不断线。即机车速度越高，其再生制动电流IZ愈大。欲在一定再生制动电流下维持再生系统稳定任务，在机车速度下降时，必需加强电机的励磁电流。由于电机磁通受最大励磁电流的限制，因此再生制动时机车的运转速度必有一个下限速度Vmin。当机车速度VVmin，再生制动系统无法任务。调理过程的三个阶段：(1)调理励磁电流(2)调理逆变器电压 .四、再生制动的特点(1)再生制动时回馈的电能可供其它电力机车牵引运用，因此是一种更具有经济效益的电气制动方式。(2)再生制动具有调速范围大，防滑性能好，减少了闸瓦与车轮磨耗。(3)再生制动的控制系统较为复杂。(4)再生制动机车必需采用全控桥。因此机车功率因

6、数低，谐波含量高，同时对触发系统可靠性要求高。.五、交流传动系统的电气制动1.电气制动原理调理逆变器的供电频率，使n1n，那么异步电机处于发电机形状。此时转子导体中的感应电势反向，电流反向， 电机转矩反向，成为制动转矩。1电阻制动经过与直流回路支撑电容并联的放电电阻，将这部分电能耗费掉， 也称再生能耗制动。.图虚线框内为制动单元(PW)，它包括内部制动电阻RB，制动用的晶体管VB等，VB的通断是经过检测直流电压大小来控制。实践上电阻中的电流是间歇的，所以西门子公司资料称“脉冲电阻(Pulsed Resistor)。此单元实践上只起耗费电能防止直流侧过电压的作用。它并不起制动作用，但人们习惯称此单元为制动单元也称为制动斩波器。要提高制动的快速性，就要快速耗费掉这部分电能， 可以在图中H，G 两点间外接制动电阻REB。.2再生制动这种方法就是经过与整流器反并联的回馈单元，将这部分电能回馈给电网这种情况整流单元也必需采用晶闸管整流元件。此种制动方法虽然可以把旋转系统存储的能量回馈给