他励直流电动机的运行3课件

1、回顾1、他励直流电动机的调速方法2、恒转矩调速与恒功率调速3、调速的性能指标预习他励直流电动机的电动与制动运行第8讲第4章 他励直流电动机的运行电机及拖动基础4.3 他励直流电动机的电动与制动运行教学目的掌握直流电动机能耗制动、反接制动、回馈制动的基本原理及制动电阻的计算方法电动机的两种运行状态： 电动状态 ：T与n方向相同，机特、象限制动状态 ：T与n方向相反，机特、象限第4章 他励直流电动机的运行4.3 他励直流电动机的电动与制动运行4.3.1 电动运行4.3.1 电动运行第4章 他励直流电动机的运行 要使电动机反转，必须改变电磁转矩T的方向。在自动控制中，通常直流电动机的反转实施方法有两

2、种： 1、改变励磁电流方向 2、改变电枢电压极性实际应用中大多采用后者来实现电动机的反转。 制动目的：快速停车（反向）或限速。制动：使电力拖动系统从某一稳定转速开始减速至转速为零，或者限制位能负载的下行速度，使其在某一稳定转速下运行。制动状态 ：T与n方向相反，机特、象限第4章 他励直流电动机的运行能耗制动 反接制动 回馈制动 断开电源抱闸机械制动电气制动自由停车制动方法第4章 他励直流电动机的运行M+-IaEanTTL负载UNKMKMRcRfUf4.3.2 能耗制动第4章 他励直流电动机的运行在电动状态，电枢电流、电枢电动势、转速及驱动性质的电磁转矩如图所示。+-IaEanTTL负载UNKM

3、KMRcRfUfM4.3.2 能耗制动第4章 他励直流电动机的运行动转矩T-TL0,系统减速。 N， U0， 电枢回路总电阻RRaR1. 能耗制动过程电气参数： N， U0， 电枢回路总电阻RRaRc能耗制动时的机械特性 第4章 他励直流电动机的运行电动机状态工作点制动瞬间工作点制动过程工作段电动机拖动反抗性负载，电机停转。若电动机带位能性负载,稳定工作点应用一般生产机械的制动停车对于起重机械，可使位能性负载恒低速下放，确保生产安全，对反抗性负载能确保停车。2. 能耗制动运行状态第4章 他励直流电动机的运行能耗制动时制动电阻的计算 一般限流：IaB (1.52)IN 第4章 他励直流电动机的运

4、行其中 为制动瞬间的电枢电动势。制动瞬间Ia与（Ra+Rc) 成反比， Ia大停车快。但Ia过大换向困难。例4-3 一台他励直流电动机的数据如下： 电动机带动反作用负载，从 进行能耗制动，若其最大制动电流限制在100A，试计算串接在电枢电路中的电阻值。 第4章 他励直流电动机的运行解 串接在电枢电路中的电阻值能耗制动时的功率关系 第4章 他励直流电动机的运行 实际上是一台他励直流发电机。轴上的机械能转化成电能， 全部消耗于电枢回路的电阻上， 所以称为能耗制动。特点：（1）操作简单，停车准确（3）低速时制动转矩小，制动慢；（2）动能大部分都消耗在制动电阻上。反接制动倒拉反转Ea0 （用于位能负载

5、）电压反接U0 （用于反抗性负载）（电动势反向）（电压反向）第4章 他励直流电动机的运行反接制动M停M4.3.3 反接制动过程(电压反接制动)第4章 他励直流电动机的运行BTn0ATL-TL-n0oTBC第4章 他励直流电动机的运行1、电压反接制动时的机械特性 电气参数： N， U-UN， 电枢回路总电阻RRaRcBTBRc限制制动初始时刻的电流C点n=0时n0 反向加速到D点稳定运行若Tc TL Tc-TL0D-TCE2、电压反接制动和能耗制动比较BTn0ATL-TL-n0oTBCD231制动转矩停车制动电阻第4章 他励直流电动机的运行电压反接制动电阻:能耗制动电阻:（1）可以很快使机组停机

6、。（2）需要加入足够的电阻， 限制电枢电流（3）转速至零时， 需切断电源。特点：例4-4 一台他励直流电动机，PN=5.6KW，UN=220V，IN=31A，nN=1000r/min，Ra=0.4，负载转矩 TL=49 Nm，电枢电流不得超过2倍额定电流。试计算：(略T0） 电动机拖动反抗性负载，采用能耗制动停车，电枢回路应串入的制动电阻最小值是多少？若采用电枢反接制动停车，电阻最小值是多少？ 解 计算能耗制动电阻和电枢反接制动电阻 第4章 他励直流电动机的运行电动状态的稳定转速能耗制动电阻 电枢反接制动电阻 第4章 他励直流电动机的运行第4章 他励直流电动机的运行3、电压反接制动过程的功率流

7、程图制动过程中, 、 、 均为负，而 、 为正。P2由于惯性而释放动能流入电动机电动机吸收的电功率PM0表明电机从电源吸收电功率;p20，T0，T是制动性转矩。 功率流程与发电机一样，区别是机械能是动能的释放，电功率是输出给直流电源的。p0Ia2Ra|P2| |PM| |P1| “回馈”是指电动机把功率回馈给电源。“过程”是指没有稳定状态，是变速过程。 U1UNnT0ABn0TLn01CD正向回馈制动过程第4章 他励直流电动机的运行1. 正向回馈制动运行第4章 他励直流电动机的运行1. 正向回馈制动运行电车在下坡时，TL20，加速，当n超过n0后，T0，电动机为正向反馈运行。功率关系与正向反馈

8、过程相同。功率关系与发电机一致，由称发电状态。nT0ABn0TL1TL2正向电动运行正向反馈制动运行2. 反向回馈制动运行如果拖动位能性负载，当电源反接时，工作点在第象限B点（不串电阻）或C点（串电阻）。T0，n0，T与n反向，反向回馈制动运行。功率关系与正向回馈制动运行一样。-n0enaATL1T0n0nBCnCBTL2-UN，Ra+R-UN，Ra第4章 他励直流电动机的运行 第4章 他励直流电动机的运行C点n=0时n U 电流Ia0 E点稳定下放重物运行Tc0,nEa时，属正向电动状态，n0，Ia0。当U=0时，属能耗制动状态，n0，Ia0或n0。当U0但Ia0。当U0，Ia0。当Ea0时，属倒拉反转制动状态，n0。当UEa时，属反向电动状态，n0，Ia0。当UEa时，反向回馈制动状态，n0。运行小结第4章 他励直流电动机的运行摩擦负载位能负载电动状态正向回馈电势反接电压反接能耗制动制动运行减弱磁通反向电动反向回馈串电阻2降低电压串电阻1第4章 他励直流电动机的运行运行小结本章小结他励直流电动机的启动他励直流电动机的