2019年他励直流电动机的四象限运行教学课件.ppt

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1、4.3他励直流电动机的四象限运行在电力拖动系统中，他励直流电动机有两种运转状态：（1）电动运行状态：电动机电磁转矩的方向与电动机转速的方向相同，输入电能，并变为机械能带动负载。（2）制动运行状态：其特点是电动机电磁转矩与电动机转速方向相反，此时电磁转矩属制动性质的转矩，电动机吸收机械能并转化为电能，或把这些电能转变成势能消耗掉，或把这些电能回送给电网，因而其能量传递关系与发电机相似。他励直流电动机的固有机械特性与各种人为机械特性，分布在机械特性的四个象限内，电动机所带动的生产机械的负载转矩特性，有反抗性恒转矩、位能性恒转矩、泵类等典型负载转矩特性，他们分布在四个象限内。电

2、动机会在四个象限内运行（包括稳态与过渡过程），即处于各种不同的运行状态。本节将具体分析他励直流电动机在各个象限内不同的运行状态。4.3.1电动运行状态其特点是电动机电磁转矩的方向与转速n的方向相同，电动机从电网输入电能并将其变为机械能带动负载，其特性曲线绘制在平面坐标系的第一、三象限内。1．正向电动运行他励直流电动机工作在第一象限，如图4.9所示的A点和B点，电动机电磁转矩T>0,转速n>0，这种状态称为正向电动运行，由于T与n同方向，T为拖动性转矩。2．反向电动运行拖动反抗性负载，正转时电动机工作在第一象限，反转时电动机工作在第三象限，如图4.9所示的C点，这时电动机电

3、源电压为负值。在第三象限运行时，电磁转矩T<0,转速n<0，T与n仍然同方向，T仍然为拖动性转矩，这种运行状态称为反向电动运行。4.3.2能耗制动方法：制动瞬间，切除电动机的电源电压并在电枢回路串入电阻R。在切换后的瞬间，由于惯性的作用，小车转速n仍保持与原电动机运行状态相同的方向和大小，不能突变，电动机运行点从，磁通不变，电枢感应电动势的方向与大小亦与电动状态时相同，而电枢电流：能耗制动的特点是Φ＝ΦN，U＝0，总电阻，代入式(4-1)，得到能耗制动的特性方程改变制动电阻的大小，可得到不同斜率的特性曲线，R越大，特性越斜；R越小，特性越平，制动越快。但R不能太小，R太小

4、，在制动瞬间会产生过大的冲击电流，过大，换向则很困难。4.3.3反接制动过程所谓电压反接就是将电源电压反方向接到电动机电枢两端，如图4.13所示。这时电路中感应电势的极性和外加电压的极性一致，几乎有近两倍的额定电压加到电枢回路两端。电压U的方向改变了，此时电枢电流在电压反接制动过程中，Φ=ΦN，U=-UN，总电阻，代入式(4—1)，得到反接制动的特性方程为了限制过大的电枢电流，在电枢回路中一定要串入反接制动电阻R，所串电阻越小，机械特性的斜率越硬，制动瞬间电枢电流越大，为使制动时最大电流不超过允许值，应使所串电阻R最小值为4.3.4倒拉反转运行这种制动方法一般发生在提升重

5、物转为下放重物的情况下，负载是位能性的。在电枢回路中串入足够大的电阻R，在刚串接的一瞬间，转速不能突变，工作点以A点突变到对应的人为机械特性B点上，这时由于电磁转矩T＜TL，电动机的转速将不断下降，当下降到C点，n=0，电磁转矩T＜TL，电动机在转矩作用下倒拉着电机开始向相反方向旋转．电枢电流为4.3.5回馈制动他励直流电动机在电动状态下提升重物时，如果反接电枢，就有可能过渡到机械特性的第四象限运行，此时电动机便在回馈制动状态下匀速下放重物。他励直流电动机在回馈制动时，转速方向应与理想空载转速方向一致，与的方向与电动状态时一样，但电机转速高于理想空载转速，即电枢电势高于外

6、加电压，电枢电流是电枢电势克服了外加电压产生的。此时，与电动状态相比，电枢电流已经反向，电磁转矩也反向，由电动状态时的驱动转矩变为制动转矩。因此，这时电机吸收机械能，输出电能，具有发电并向电网回馈电能的性质，故称为回馈制动状态。通常，我们把回馈制动分为正向回调制动和反向回馈制动。所谓正向回馈制动是指电枢加正向电压的回馈制动状态。谢谢骑封篙尊慈榷灶琴村店矣垦桂乖新压胚奠倘擅寞侥蚀丽鉴晰溶廷箩侣郎虫林森-消化系统疾病的症状体征与检查林森-消化系统疾病的症状体征与检查