第3章 直流电机（四）.pptVIP

* 机电传动控制 第3章 直流电机的工作原理及特性（四） 直流他励电动机的制动特性 1 3.6 直流他励电动机的制动特性 本节研究的制动特性实质是研究当电动机的电磁转矩和转速相反时（即区别于拖动状态，而处于制动状态、发电机状态时）的特性曲线及方程变化； 同时注意理解这种状态下特性方程中各物理量的方向和能量流动转化的特征。 2 他励直流电动机机械特性曲线的延伸 3 一、能耗制动 4 过程及方程、能量消耗最容易理解、最简单：断开电源电压，机械惯性转矩产生的反电动势的能量全部消耗在电阻上。 5 此时电机也可以认为是发电机，但发出的电在电枢内部消耗，因此： 其中：I、T0，n0，U=0 或 I、T0，n0，U=0 6 例:一直流他励电机的额定值 UN=220V，IN=116A, nN=1500；Ra=0.175, KeφN=0.133 （1）电机在额定工作状态时，进行能耗制动，要求最大制动电流为2IN , 求电枢回路串入的制动电阻Rad1 。 （2）用此电机拖动起重机，当轴上的负载转矩为额定转矩的2/3时，要求电动机在能耗制动状态下以800r/min的速度下放重物， 求此时应串入的制动电阻Rad2 。 7 解：如图理解 （1）制动前电枢电动势 开始制动瞬间，制动电流最大 （2）I∝T，I＝2/3IN 8 二、反接制动 实质：电动机的电枢电压U与感应电动势E的方向在外部条件变化的作用下，由相反变为相同。 两种情况： E方向不变，主动改变U方向，称 “电源反接制动”； U方向不变，E方向改变，称 “倒拉反接制动”。 9 电源反接时的反接制动过程图： 10 电源反接制动的电压方程和机械特性方程： 其中：I、T0，n0。 11 电源反接制动的能量关系： 电网电功率＋电磁功率＝电阻损耗功率 新方向的电磁转矩对抗惯性机械转矩，产生大量的热能。 探讨各种制动方式的能量关系，实际上是由各种制动原理，得出U、E、IR三项的正负关系。 12 倒拉反接制动过程图： 13 倒拉反接制动的电压方程和机械特性方程： 其中：I、T0，n、E0。 倒拉反接制动与电源反接制动的方程实质一致。 14 三、回馈制动 实质：由于外部原因，实际转速超过了理想空载转速，此时感应电势E超过了电枢电压U，电枢电流Ia反向，电磁转矩T 也反向成为制动转矩，电动机变成发电机，机械能转变为电能回馈给电网。 15 1）电车下坡 16 2）下放重物 17 3）电枢电压突然下降 4）弱磁突然增磁 18 回馈制动的电压方程和机械特性方程： 其中：I、T0，n0,下放重物相反; nn0，EU。 19 回馈制动的能量关系： 电磁功率（由外部原因造成的过大转速产生，机械能转电能）＝回馈功率（电压方向和电流方向相反，电能）＋电阻损耗功率 综上，各种制动特点及应用见表3-2。 *