電動機反接制動

1、他勵直流電動機反接制動仿真一、 工作原理直流電動機的反接制動分為電壓反向的反接制動和倒拉反接制動。電壓反向反接制動作用用于電動機的快速停機，而倒拉反接制動用于低速下放位能負載。反接制動就是通過調(diào)換電動機電樞電壓方向以改變電樞電流方向，從而使電動機的電磁轉(zhuǎn)矩方向發(fā)生改變，最終實現(xiàn)電動機制動。當電動機在電動運轉(zhuǎn)狀態(tài)下以穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速n運行時候，如圖1-1所示，為了使工作機構(gòu)迅速停車，可在維持勵磁電流不變的情況下，突然改變電樞兩端外施電壓的極性，并同時串入電阻，如圖1-2所示。由于電樞反接這樣操作，制動作用會更加強烈，制動更快。電機反接制動時候，電網(wǎng)供給的能量和生產(chǎn)機械的動能都消耗在電阻Ra+Rb上面。

2、圖1-1 制動前的電路圖圖1-2 制動后的電路圖同時也可以用機械特性來說明制動過程。電動狀態(tài)的機械特性如下圖三的特性1 n與T的關(guān)系為電壓反向反接制動時，n與T的關(guān)系為 其機械特性如圖1-3中的特性2。設電動機拖動反抗性恒轉(zhuǎn)矩負載，負載特性如圖1-3中的特性3。圖1-3 反接制動迅速停機過程制動前，系統(tǒng)工作在機械特性1與負載特性3的交點a上，制動瞬間，工作點平移到特性2上的b點，T反向，成為制動轉(zhuǎn)矩，制動過程開始。在T和的共同作用下，轉(zhuǎn)速n迅速下降，工作點沿特性2由b移至c點，這是，應立即斷開電源，使制動過程結(jié)束。否則電動機將反向起動，到d點去反向穩(wěn)定運行。電壓反向反接制動的效果與制動電阻的大

3、小有關(guān)，小，制動過程短，停機快，但制動過程中的但制動過程中的最大電樞電流，即工作于b點時的電樞電流不得超過。由圖1-3可知，只考慮絕對值時式中，Eb=Ea。由此求得電壓反接制動的制動電阻為使用Simulink建立直流電動機的電壓反向反接制動的仿真模型，仿真分析獲得轉(zhuǎn)速。電樞電流和電磁轉(zhuǎn)矩的暫態(tài)過程曲線。二、 電機參數(shù)及其計算l 電動機： =150kW； =1200； =350A； =0.05。l 主回路： =0.08；=2 。l 負載及電動機轉(zhuǎn)動慣量： =125。計算得到此直流電動機的相關(guān)參數(shù)如下。l 電勢常數(shù)：=0.185。l 轉(zhuǎn)矩常數(shù)：=l 電磁時間常數(shù)：=0.025。機電時間常數(shù)：三、

4、仿真步驟1. 仿真原理圖 圖1 他勵直流電動機反接制動仿真原理圖2. 子系統(tǒng)模塊2.1 DC Machine 模塊在對話框中，直流電機模塊的具體參數(shù)設置如圖2-1所示。 圖 2-1 DC Machine 模塊參數(shù)設置 2.2 Series RLC Branch 模塊 此模塊中，Series RLC Branch模塊中，Resistor(Ohms)設置為10000,、Inductance(H)設置為0、Capacitance(Ohms)設置為inf; Series RLC Branch1模塊中，Resistor(Ohms)設置為5,、Inductance(H)設置為0、Capacitance(O

5、hms)設置為inf; 如圖2-2所示 圖2-2-1 Series RLC Branch模塊參數(shù) 圖2-2-2 Series RLC Branch1模塊參數(shù)2.3 Timer模塊設置參數(shù)如圖2-3所示 圖2-3-1 Timer 模塊參數(shù) 圖2-3-2 Timer1 模塊參數(shù)2.4 Ideal Switch 模塊參數(shù)如下圖所示 圖2-4-1 Ideal Switch 模塊參數(shù) 圖2-4-2 Ideal Switch1 模塊參數(shù) 2.5 XY Graph 模塊 參數(shù)如下圖所示2.5 其他參數(shù)設置直流電壓參數(shù)設置為240V，constant的值設置為120、. Constant1的值設置為0、Gain 的參數(shù)設為9.88.四、 仿真結(jié)果分析1、 仿真結(jié)果 圖4-1 他勵直流電動機電壓反向反接制動仿真結(jié)果 圖4-2 他勵直流電動機電壓反向反接制動時電壓的變化圖4-3 他勵直流電動機反接制動轉(zhuǎn)速電流關(guān)系仿真結(jié)果3. 結(jié)果分析 通過圖4-1可以看出當在電機的電壓反向反接制動時，轉(zhuǎn)速慢慢減小直至零，而回路電流則突變?yōu)榱?。由此可以知道電壓反接制動可以實現(xiàn)電機的快速停止。 圖4-2可以知道他勵直流電動機電壓反向反接制動時電壓的變化，在制動的一瞬間減小然后在很短的時間內(nèi)變大，但是低于原來回路的電壓，之后慢慢減小。 圖4-3 表示的是轉(zhuǎn)速與電流的關(guān)系，制動前轉(zhuǎn)速保持不變