第九章直流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)

1、第九章第九章 直流電機(jī)的電力拖動(dòng)直流電機(jī)的電力拖動(dòng)第一節(jié)第一節(jié) 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性第二節(jié)第二節(jié) 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)第第三節(jié)節(jié) 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)第四節(jié)第四節(jié) 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速電機(jī)電機(jī)機(jī)械特性：機(jī)械特性：電機(jī)的轉(zhuǎn)速電機(jī)的轉(zhuǎn)速n n與電磁轉(zhuǎn)矩與電磁轉(zhuǎn)矩T T的關(guān)系。的關(guān)系。 表示為：表示為：n=f(T)n=f(T)。 轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩都是機(jī)械量，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩都是機(jī)械量， n=f(T)n=f(T)反映了電機(jī)的機(jī)反映了電機(jī)的機(jī)械性能，所以稱為機(jī)械特性，是電機(jī)最重要的特性。械性能，所以稱為機(jī)械特性，是電機(jī)最重要的特

2、性。它與運(yùn)動(dòng)方程式及負(fù)載它與運(yùn)動(dòng)方程式及負(fù)載機(jī)械特性機(jī)械特性聯(lián)系起來，可對(duì)電力聯(lián)系起來，可對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行及過渡過程進(jìn)行分析計(jì)算。拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行及過渡過程進(jìn)行分析計(jì)算。 第一節(jié)第一節(jié) 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性應(yīng)指出：應(yīng)指出：機(jī)械特性中，機(jī)械特性中，T T為電磁轉(zhuǎn)矩為電磁轉(zhuǎn)矩T Tem em 。 運(yùn)動(dòng)方程式中，運(yùn)動(dòng)方程式中，T T為軸上拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩為軸上拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩T Td d 。二者相差一個(gè)空載轉(zhuǎn)矩二者相差一個(gè)空載轉(zhuǎn)矩T T0 0 ，即：，即：T Temem = T = Td d + T + T0 0 。 為將機(jī)械特性為將機(jī)械特性、運(yùn)動(dòng)方程式及負(fù)載、運(yùn)動(dòng)方程式及負(fù)載機(jī)械

3、特性機(jī)械特性聯(lián)聯(lián)系起來，在工程計(jì)算中，可忽略系起來，在工程計(jì)算中，可忽略空載轉(zhuǎn)矩空載轉(zhuǎn)矩T T0 0 ，認(rèn)，認(rèn)為為T Temem = T = Td d 。 在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，則有在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，則有T Temem = T = Td d = T = T = T = Tz z 。 原動(dòng)機(jī)為直流電動(dòng)機(jī)的電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)稱直流原動(dòng)機(jī)為直流電動(dòng)機(jī)的電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)稱直流電力拖動(dòng)系統(tǒng)，或稱直流電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)。電力拖動(dòng)系統(tǒng)，或稱直流電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)。 在此系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)有他勵(lì)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì)三在此系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)有他勵(lì)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì)三種直流電動(dòng)機(jī)，其中最主要的是他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，種直流電動(dòng)機(jī)，其中最主要的是他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，因此本章重點(diǎn)介

4、紹由他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)組成的直流因此本章重點(diǎn)介紹由他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)組成的直流電力拖動(dòng)系統(tǒng)。電力拖動(dòng)系統(tǒng)。 直流電機(jī)機(jī)械特性與勵(lì)磁方式有很大關(guān)直流電機(jī)機(jī)械特性與勵(lì)磁方式有很大關(guān)系，以下以系，以下以他勵(lì)電動(dòng)機(jī)他勵(lì)電動(dòng)機(jī)為例。為例。一、機(jī)械特性方程式一、機(jī)械特性方程式 一般情況下：一般情況下： 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電樞回路串接附加電電樞回路串接附加電阻阻R，可以調(diào)節(jié)電樞，可以調(diào)節(jié)電樞電流電流Ia。勵(lì)磁回路串接。勵(lì)磁回路串接調(diào)節(jié)電阻調(diào)節(jié)電阻rQ，可以調(diào)節(jié)，可以調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流勵(lì)磁電流If，從而調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)磁通磁通。此外，電壓。此外，電壓U和和Uf均可調(diào)。均可調(diào)。 他勵(lì)直流電機(jī)電路原理圖他勵(lì)直流電機(jī)

5、電路原理圖f解出解出n，即得他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，即得他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的一般表達(dá)式機(jī)械特性的一般表達(dá)式： TnTCCRRCUnTeae02由他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的基本方程式由他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的基本方程式:TCRRnCUTae電樞電勢(shì)公式電樞電勢(shì)公式 E a=Cen電磁轉(zhuǎn)矩公式電磁轉(zhuǎn)矩公式 T= CTIa 即即 Ia=T/CT電樞回路電壓平衡方程式電樞回路電壓平衡方程式 U=Ea + Ia(Ra+R)得得他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性為一條向下傾斜的他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性為一條向下傾斜的直線直線。e0CUn T=0T=0時(shí)的轉(zhuǎn)速，時(shí)的轉(zhuǎn)速，稱為稱為理想空載轉(zhuǎn)速理想空載轉(zhuǎn)速。2TeCCRRa 機(jī)械特性斜率機(jī)械

6、特性斜率。 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性nN 實(shí)際空載轉(zhuǎn)速實(shí)際空載轉(zhuǎn)速 0200TCCRRnnTeaTTRRnnna2Te0CC帶負(fù)載后的帶負(fù)載后的轉(zhuǎn)速降轉(zhuǎn)速降。%100%0NNNnnnn nN對(duì)對(duì)nN的比值用百分的比值用百分?jǐn)?shù)表示時(shí)稱為數(shù)表示時(shí)稱為額定轉(zhuǎn)速變額定轉(zhuǎn)速變化率化率nN，其值為：，其值為： 額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩TN所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速為為額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速nN，所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)，所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速降為速降為額定轉(zhuǎn)速降額定轉(zhuǎn)速降nN。 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性nN 電樞反應(yīng)對(duì)機(jī)械特性的影響電樞反應(yīng)對(duì)機(jī)械特性的影響 電樞反應(yīng)對(duì)機(jī)械電樞反應(yīng)對(duì)機(jī)械特性的影響：

7、特性的影響： 當(dāng)電樞電流較大當(dāng)電樞電流較大時(shí)，由于磁路飽和時(shí)，由于磁路飽和的影響，產(chǎn)生去磁的影響，產(chǎn)生去磁作用，使每極作用，使每極磁通磁通量量降低，轉(zhuǎn)速降低，轉(zhuǎn)速n升升高，高，機(jī)械特性在負(fù)機(jī)械特性在負(fù)載大時(shí)呈上翹現(xiàn)象。載大時(shí)呈上翹現(xiàn)象。電樞反應(yīng)對(duì)機(jī)電樞反應(yīng)對(duì)機(jī)械特性的影響械特性的影響二、固有機(jī)械特性和人為機(jī)械特性二、固有機(jī)械特性和人為機(jī)械特性 當(dāng)當(dāng)U=UN，=N ，R=0時(shí)的機(jī)械特性時(shí)的機(jī)械特性 稱為稱為固有機(jī)械特性固有機(jī)械特性：TCCRCUnNTeaNeN2 由于電樞電阻很小，特性曲線斜率很小，由于電樞電阻很小，特性曲線斜率很小，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速隨負(fù)載變化較小隨負(fù)載變化較小，所以固有機(jī)械特性是硬特性

8、。，所以固有機(jī)械特性是硬特性。1) T = 0時(shí)，時(shí)，n=n0，這時(shí)，這時(shí)Ia=0，UN = Ea 。2) 機(jī)械特性呈下傾的直線，轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩增大而減小。機(jī)械特性呈下傾的直線，轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩增大而減小。3) 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)n = 0，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ea=0，這時(shí)電磁，這時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩T=Tst=CTIst ； 4) 若轉(zhuǎn)矩若轉(zhuǎn)矩TTst ，n 0，特性曲線在第四象限；若，特性曲線在第四象限；若T n 0，則特性曲線在第二象限，電磁轉(zhuǎn)矩與，則特性曲線在第二象限，電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速方向相反，形成制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)。轉(zhuǎn)速方向相反，形成制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)。他

9、勵(lì)直流電機(jī)機(jī)械特性的主要特點(diǎn)為他勵(lì)直流電機(jī)機(jī)械特性的主要特點(diǎn)為： 改變改變U或或或或R得到的機(jī)械特性稱為得到的機(jī)械特性稱為人為機(jī)械特人為機(jī)械特性性。一般只改變其中的一個(gè)條件，所以他勵(lì)電動(dòng)機(jī)一般只改變其中的一個(gè)條件，所以他勵(lì)電動(dòng)機(jī)有下列三種人為機(jī)械特性。有下列三種人為機(jī)械特性。 在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)的使用情況千差萬別，在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)的使用情況千差萬別，其固有機(jī)械特性往往不能滿足使用要求。但可通過改其固有機(jī)械特性往往不能滿足使用要求。但可通過改變某個(gè)參數(shù)來改變電機(jī)的機(jī)械特性來滿足使用要求。變某個(gè)參數(shù)來改變電機(jī)的機(jī)械特性來滿足使用要求。1、電樞串聯(lián)電阻時(shí)的人為機(jī)械特性、電樞串聯(lián)電阻時(shí)的

10、人為機(jī)械特性 此時(shí)此時(shí)U=UN、=N、R0， 人為機(jī)械特性為人為機(jī)械特性為：TCCRRCUnNTeaNeN2特點(diǎn)：特點(diǎn)：1 1）n n0 0不變，不變，變大；變大；2 2）R R越大，特性越軟。越大，特性越軟。在負(fù)載轉(zhuǎn)矩一定時(shí)，在負(fù)載轉(zhuǎn)矩一定時(shí)， R R越大越大轉(zhuǎn)速越低轉(zhuǎn)速越低，轉(zhuǎn)速降，轉(zhuǎn)速降n越大越大。 他勵(lì)直流他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電樞電動(dòng)機(jī)電樞 串電阻時(shí)的人為機(jī)械特性串電阻時(shí)的人為機(jī)械特性 (R2R1)(R=0 )Tz他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性2、改變電壓時(shí)的人為機(jī)械特性、改變電壓時(shí)的人為機(jī)械特性TCCRCUnNTeaNe2 在在=N、R=0，改變電樞電壓改變電樞電壓U時(shí)，時(shí)， 人為機(jī)械特性為：

11、人為機(jī)械特性為： 特點(diǎn)：特點(diǎn)：1)1) n n0 0隨隨U U變化變化, , 不變。不變。特性特性的硬度均相同的硬度均相同。2)2)改變電樞電壓改變電樞電壓U ，可得到一，可得到一組平行曲線組平行曲線。在負(fù)載轉(zhuǎn)矩一定時(shí)，在負(fù)載轉(zhuǎn)矩一定時(shí)，降低電壓轉(zhuǎn)速越低降低電壓轉(zhuǎn)速越低，而轉(zhuǎn)速降，而轉(zhuǎn)速降n不變不變。 他勵(lì)直流他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī) 電壓不同時(shí)的人為機(jī)械特性電壓不同時(shí)的人為機(jī)械特性 (UNU1U2)Tz他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性3、降低電動(dòng)機(jī)磁通時(shí)的人為機(jī)械特性、降低電動(dòng)機(jī)磁通時(shí)的人為機(jī)械特性TCCRCUnTeaeN2 在在U=UN、R=0，改變磁通，改變磁通時(shí)，人為機(jī)械特性為：時(shí)，人為機(jī)械特性

12、為： 特點(diǎn)：特點(diǎn)：1 1）弱磁，）弱磁，n n0 0與與成反比而增大成反比而增大； 2 2）弱磁，）弱磁，與與的平方成反比而的平方成反比而增大。增大。 改變磁通實(shí)際上是在改變磁通實(shí)際上是在N的基礎(chǔ)上減弱磁通。一般在的基礎(chǔ)上減弱磁通。一般在勵(lì)磁回路內(nèi)串接電阻勵(lì)磁回路內(nèi)串接電阻rQ，或降低勵(lì)磁電壓，或降低勵(lì)磁電壓 Uf，通過調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流而改變磁通。勵(lì)磁電流而改變磁通。 在負(fù)載轉(zhuǎn)矩一定時(shí)，一般情況下在負(fù)載轉(zhuǎn)矩一定時(shí)，一般情況下減弱磁通轉(zhuǎn)速升高減弱磁通轉(zhuǎn)速升高，而，而轉(zhuǎn)速降轉(zhuǎn)速降n變大變大。但在負(fù)載很重或磁通。但在負(fù)載很重或磁通很小時(shí)，若再減弱磁很小時(shí)，若再減弱磁通，轉(zhuǎn)速通，轉(zhuǎn)速n反而會(huì)下降

13、。反而會(huì)下降。 他勵(lì)直流他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)不同時(shí)的不同時(shí)的 n=f(Ia) 曲線曲線 (N12) 他勵(lì)直流他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)不同時(shí)的不同時(shí)的 n=f(T) 曲線曲線(N12)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性eaaCIRUn三、機(jī)械特性的繪制三、機(jī)械特性的繪制 通常根據(jù)電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)、產(chǎn)品目錄或?qū)崪y數(shù)通常根據(jù)電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)、產(chǎn)品目錄或?qū)崪y數(shù)據(jù)來計(jì)算及繪制機(jī)械特性。據(jù)來計(jì)算及繪制機(jī)械特性。 可供利用的數(shù)據(jù)有可供利用的數(shù)據(jù)有PN、UN、IN和和nN。 不論他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的固有或人為機(jī)械特性均不論他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的固有或人為機(jī)械特性均是一條直線。只要是一條直線。只要求出直線上兩個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，就可求出直線

14、上兩個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，就可繪出這條直線繪出這條直線。 一般選擇理想空載點(diǎn)一般選擇理想空載點(diǎn)(T=0，n0) 及額定運(yùn)行點(diǎn)及額定運(yùn)行點(diǎn)(TN，nN) 。 已知已知 PN、UN、IN、nN (額定值額定值) 。1、固有機(jī)械特性的繪制、固有機(jī)械特性的繪制2)3221(NNNNaIPIUR（1）實(shí)測或估算）實(shí)測或估算Ra 如果已有電動(dòng)機(jī)，如果已有電動(dòng)機(jī)，Ra可以實(shí)測；如沒有電動(dòng)機(jī)，可以實(shí)測；如沒有電動(dòng)機(jī)，可用可用上述上述經(jīng)驗(yàn)公式估算。經(jīng)驗(yàn)公式估算。 或用或用Ra=(0.030.07)RN 。 式中式中RN=UN/IN稱為稱為額定電阻額定電阻，不是實(shí)際存，不是實(shí)際存在的電阻，沒有物理意義。在的電阻，沒有物理意

15、義。 兩公式中的系數(shù)兩公式中的系數(shù): 一般大容量電機(jī)取較小的數(shù)一般大容量電機(jī)取較小的數(shù)值，小容量電機(jī)取較大的數(shù)值。值，小容量電機(jī)取較大的數(shù)值。（3）計(jì)算理想空載點(diǎn)：）計(jì)算理想空載點(diǎn)：, 0 TNeNCUn 0（4 4）計(jì)算額定工作點(diǎn)：）計(jì)算額定工作點(diǎn)：Nnn , NNTNICT （5 5）繪圖：繪圖：過兩點(diǎn)作直線過兩點(diǎn)作直線。（2 2）計(jì)算）計(jì)算C Ce eN N和和C CT TN NNeNTCC 55. 9 CeN可由可由額定狀態(tài)下額定狀態(tài)下的電樞電路電壓方程式的電樞電路電壓方程式(轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速方程式方程式)求得。求得。-重要！重要！NNNNNNnRIUnECae 2、人為機(jī)械特性的繪制、人為機(jī)

16、械特性的繪制已知已知PN、UN、IN、nN( (額定值額定值) )及及Ra或或U或或的變化的變化。（1 1）實(shí)測或估算實(shí)測或估算Ra、計(jì)算、計(jì)算C Ce eN N和和C CT TN N 、n n0 0、T TN N。（2）計(jì)算新的理想空載轉(zhuǎn)速）計(jì)算新的理想空載轉(zhuǎn)速n0及額定轉(zhuǎn)速，得到人及額定轉(zhuǎn)速，得到人為特性上的兩個(gè)點(diǎn)為特性上的兩個(gè)點(diǎn)(0， n0 )和和(TN， nN) 。串聯(lián)電阻串聯(lián)電阻R Ra a時(shí)：時(shí)：NNeaNNTeaNICRRnTCCRRnn02000nn改變電壓改變電壓U U時(shí)：時(shí)：00nUUCUnNNeNNeaNNTeaNICRnTCCRnn020減弱磁通減弱磁通時(shí)：時(shí)：00nC

17、UnNeNNTeaNTCCRnn20四、電力拖動(dòng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件四、電力拖動(dòng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件1、實(shí)際電力拖動(dòng)系統(tǒng)己等效為一個(gè)單軸系統(tǒng)，即、實(shí)際電力拖動(dòng)系統(tǒng)己等效為一個(gè)單軸系統(tǒng)，即負(fù)載與電動(dòng)機(jī)必須有相同的轉(zhuǎn)速。負(fù)載與電動(dòng)機(jī)必須有相同的轉(zhuǎn)速。2、系統(tǒng)中同時(shí)存在電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和負(fù)載機(jī)械、系統(tǒng)中同時(shí)存在電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和負(fù)載機(jī)械特性，二者并不相同。系統(tǒng)能否穩(wěn)定運(yùn)行取決于兩特性，二者并不相同。系統(tǒng)能否穩(wěn)定運(yùn)行取決于兩個(gè)機(jī)械特性是否配合得當(dāng)。個(gè)機(jī)械特性是否配合得當(dāng)。 穩(wěn)定運(yùn)行條件即兩種特性的配合問題。穩(wěn)定運(yùn)行條件即兩種特性的配合問題。穩(wěn)定運(yùn)行：穩(wěn)定運(yùn)行：在一定的負(fù)載轉(zhuǎn)矩下，電機(jī)以不變轉(zhuǎn)速運(yùn)行。在一定的負(fù)載轉(zhuǎn)

18、矩下，電機(jī)以不變轉(zhuǎn)速運(yùn)行。電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件必要條件：T = Tz 即穩(wěn)態(tài)運(yùn)行點(diǎn)必是負(fù)載、電機(jī)兩條機(jī)械特性的交點(diǎn)即穩(wěn)態(tài)運(yùn)行點(diǎn)必是負(fù)載、電機(jī)兩條機(jī)械特性的交點(diǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)矩當(dāng)轉(zhuǎn)矩T 與與Tz 方向相反，大小相等而相互平衡時(shí)，轉(zhuǎn)方向相反，大小相等而相互平衡時(shí)，轉(zhuǎn)速為某一穩(wěn)定值，拖動(dòng)系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)，或稱靜態(tài)。速為某一穩(wěn)定值，拖動(dòng)系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)，或稱靜態(tài)。 電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的充分條件充分條件： 當(dāng)電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，如受到某種干擾作用后當(dāng)電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，如受到某種干擾作用后( (如電壓波動(dòng)、負(fù)載變化、調(diào)速、制動(dòng)等如電壓波動(dòng)、負(fù)載變化、調(diào)速、

19、制動(dòng)等) ) (1)干擾長期存在系統(tǒng)應(yīng)能移到新的工作點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行。干擾長期存在系統(tǒng)應(yīng)能移到新的工作點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行。 (2) 當(dāng)干擾消失后系統(tǒng)應(yīng)能回到原工作點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)干擾消失后系統(tǒng)應(yīng)能回到原工作點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行。 為了分析電力拖為了分析電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的問題，將電動(dòng)機(jī)的問題，將電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和負(fù)載的機(jī)械特性和負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性曲線畫在轉(zhuǎn)矩特性曲線畫在同一張坐標(biāo)圖上同一張坐標(biāo)圖上。他勵(lì)直流他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載 的兩種特性的兩種特性 1，2為兩個(gè)不同負(fù)載特性，為兩個(gè)不同負(fù)載特性， 3為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。 在減速過程中，在減速過程中，T與與Tz各

20、按自已的特性變化。由圖各按自已的特性變化。由圖可見，隨著轉(zhuǎn)速可見，隨著轉(zhuǎn)速n的下降，的下降，Tz=Tz2不變，不變，T不斷增大，不斷增大，當(dāng)當(dāng)T增大到增大到T=Tz2時(shí)，減速過程結(jié)束，系統(tǒng)移到新的工時(shí)，減速過程結(jié)束，系統(tǒng)移到新的工作點(diǎn)作點(diǎn)B穩(wěn)定運(yùn)行。穩(wěn)定運(yùn)行。 在圖上，拖動(dòng)系統(tǒng)原在在圖上，拖動(dòng)系統(tǒng)原在A點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行。如負(fù)載點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行。如負(fù)載Tz1增大增大為為Tz2，負(fù)載特性由直線，負(fù)載特性由直線1變?yōu)橹本€變?yōu)橹本€2。開始時(shí)由。開始時(shí)由于慣性，轉(zhuǎn)速不能突變?nèi)詾橛趹T性，轉(zhuǎn)速不能突變?nèi)詾閚A，則，則T不變。因此不變。因此T=Tz1Tz2， dn/dt0，拖動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)入減速過程。，拖動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)入減速過程。

21、由此還可得到一個(gè)結(jié)論：電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，由此還可得到一個(gè)結(jié)論：電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)， 電磁轉(zhuǎn)矩的大小由負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小所決定。電磁轉(zhuǎn)矩的大小由負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小所決定。 兩種特性的不同配合兩種特性的不同配合1恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性 2電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性B點(diǎn)不能穩(wěn)態(tài)運(yùn)行點(diǎn)不能穩(wěn)態(tài)運(yùn)行A點(diǎn)可穩(wěn)態(tài)運(yùn)行點(diǎn)可穩(wěn)態(tài)運(yùn)行zTTdndTdndTZ 處，處， 可將必要條件和充分條件合并為電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定可將必要條件和充分條件合并為電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的運(yùn)行的充要條件充要條件： 由以上的分析可見，對(duì)于由以上的分析可見，對(duì)于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，要使系統(tǒng)穩(wěn)，要使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)要具有向下傾斜的機(jī)械特性。如

22、果電定運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)要具有向下傾斜的機(jī)械特性。如果電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性向上翹，系統(tǒng)就不能穩(wěn)定運(yùn)行。若拖動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性向上翹，系統(tǒng)就不能穩(wěn)定運(yùn)行。若拖動(dòng)某種特殊負(fù)載，如動(dòng)某種特殊負(fù)載，如通風(fēng)機(jī)負(fù)載通風(fēng)機(jī)負(fù)載，系統(tǒng)仍能穩(wěn)定運(yùn)行。，系統(tǒng)仍能穩(wěn)定運(yùn)行。穩(wěn)定運(yùn)行的充分條件可表達(dá)為穩(wěn)定運(yùn)行的充分條件可表達(dá)為: :在交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速以上存在交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速以上存在：在： ，在交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速以下存在：，在交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速以下存在： 。ZTT ZTT 第二節(jié)第二節(jié) 他勵(lì)直流他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)的起動(dòng) 起動(dòng)過程：起動(dòng)過程：電動(dòng)機(jī)接通電源，由靜止?fàn)顟B(tài)開始加電動(dòng)機(jī)接通電源，由靜止?fàn)顟B(tài)開始加速到速到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的過程，是一個(gè)過渡

23、過程。的過程，是一個(gè)過渡過程。電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過程一般有以下要求電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過程一般有以下要求：(1)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst足夠大，使足夠大，使TstTz，dn/dt0，保證，保證電動(dòng)機(jī)能夠起動(dòng)。電動(dòng)機(jī)能夠起動(dòng)。(2) 起動(dòng)電流起動(dòng)電流Ist不能太大，必須限制在一定范圍內(nèi)。不能太大，必須限制在一定范圍內(nèi)。否則會(huì)使換向困難和產(chǎn)生較強(qiáng)的轉(zhuǎn)矩沖擊。否則會(huì)使換向困難和產(chǎn)生較強(qiáng)的轉(zhuǎn)矩沖擊。(3) 起動(dòng)設(shè)備與控制裝置簡單可靠、操作方便。起動(dòng)設(shè)備與控制裝置簡單可靠、操作方便。一、一、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，必須先建立起磁場，他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，必須先建立起磁場，

24、即先通勵(lì)磁電流，再加電樞電壓。即先通勵(lì)磁電流，再加電樞電壓。當(dāng)忽略電樞電感時(shí)，電樞電流當(dāng)忽略電樞電感時(shí)，電樞電流Ia為為 aaaREUI問題：問題：因一般電機(jī)因一般電機(jī)R Ra a較小較小，I Istst很大很大，T Tstst也很大也很大。措施：措施： (1)(1)降低電源電壓；降低電源電壓；(2)(2)電樞回路串聯(lián)電阻。電樞回路串聯(lián)電阻。astRUI 剛起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速剛起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速n=0，Ea=Cen=0，則電動(dòng)機(jī)的，則電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流起動(dòng)電流Ist為為 ，對(duì)應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩為，對(duì)應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst stNTstICT1.1.直接起動(dòng)直接起動(dòng) 通常只有功率很小的例如家用電器采用

25、的某些通常只有功率很小的例如家用電器采用的某些直流電動(dòng)機(jī)，相對(duì)來說直流電動(dòng)機(jī)，相對(duì)來說Ra較大，較大，Ist相對(duì)較小，加上相對(duì)較小，加上電機(jī)慣性小，起動(dòng)快，可以直接起動(dòng)以外，一般工電機(jī)慣性小，起動(dòng)快，可以直接起動(dòng)以外，一般工業(yè)用他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)則不允許直接起動(dòng)。業(yè)用他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)則不允許直接起動(dòng)。 即將額定電壓直接加至電樞兩端進(jìn)行起動(dòng)。即將額定電壓直接加至電樞兩端進(jìn)行起動(dòng)。aNstRUI 剛起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速剛起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速n=0，Ea=Cen=0，U=UN，則，則電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流Ist為為 直接起動(dòng)時(shí)直接起動(dòng)時(shí)Ist可達(dá)額定電流的可達(dá)額定電流的1030倍。倍。2.2.降壓起動(dòng)降壓起動(dòng)起

26、動(dòng)時(shí)，降低電壓起動(dòng)時(shí)，降低電壓即可減小起動(dòng)電流。即可減小起動(dòng)電流。隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的上隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的上升，反電動(dòng)勢(shì)逐漸增升，反電動(dòng)勢(shì)逐漸增大，再大，再人為人為逐漸提高逐漸提高電源電壓，保持電源電壓，保持T大于大于Tz，系統(tǒng)得以加速系統(tǒng)得以加速。 當(dāng)直流電源電壓可調(diào)時(shí)，可采用降壓方法起動(dòng)當(dāng)直流電源電壓可調(diào)時(shí)，可采用降壓方法起動(dòng)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)降壓他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性起動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性3.3.電樞回路串聯(lián)電阻起動(dòng)電樞回路串聯(lián)電阻起動(dòng) 起動(dòng)時(shí)在電樞回路中串入適當(dāng)?shù)碾娮?，就可以限制起?dòng)時(shí)在電樞回路中串入適當(dāng)?shù)碾娮?，就可以限制起?dòng)電流；起動(dòng)電流； 當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升后，再將外串電阻切除。為了在當(dāng)

27、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升后，再將外串電阻切除。為了在起動(dòng)過程中都能保證限制電樞電流，且使起動(dòng)過程中都能保證限制電樞電流，且使T T大于大于T Tz z，通，通常外串電阻需要分段逐步切除。常外串電阻需要分段逐步切除。外串電阻的分段數(shù)也稱為外串電阻的分段數(shù)也稱為起動(dòng)級(jí)數(shù)起動(dòng)級(jí)數(shù)m m。 電樞串電阻啟動(dòng)設(shè)備簡單，操作方便，但能耗較大，電樞串電阻啟動(dòng)設(shè)備簡單，操作方便，但能耗較大，它不宜用于頻繁啟動(dòng)的大、中型電動(dòng)機(jī)，可用于小型它不宜用于頻繁啟動(dòng)的大、中型電動(dòng)機(jī)，可用于小型電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng) 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)二級(jí)起動(dòng)的電路和特性他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)二級(jí)起動(dòng)的電路和特性a) 電路圖電路圖 b) 機(jī)械特性圖機(jī)械特性圖起

28、動(dòng)過程：起動(dòng)過程： ( m=2)起動(dòng)過程：起動(dòng)過程： ( m=2)最大電流、轉(zhuǎn)矩最大電流、轉(zhuǎn)矩切換電流、轉(zhuǎn)矩切換電流、轉(zhuǎn)矩cd11RRRa2ne0nab221RRRRazzIT22IT11ITaITn1nfgaR二、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電阻的計(jì)算二、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電阻的計(jì)算1. 1. 圖解解析法圖解解析法TCCRCUnNTeNeN2由機(jī)械特性方程式由機(jī)械特性方程式nnn0TCCRNTe2可得轉(zhuǎn)速降可得轉(zhuǎn)速降KRn 當(dāng)當(dāng)T=T1=定值時(shí)，可得定值時(shí)，可得 即即: KRa=nheKR1= K(Ra+R1)=nhcKR2= K(Ra+R1 +R2)=nha同理可得同理可得hecaannRR2將上列

29、式化成比例關(guān)系，并根據(jù)圖中各線段間將上列式化成比例關(guān)系，并根據(jù)圖中各線段間的關(guān)系，可得的關(guān)系，可得hehcaaannRRRRR11hehehcahehcaahehcannnRnnRRnnRR11heecannRR1即即：圖解解析法計(jì)算各級(jí)起動(dòng)電阻的步驟：圖解解析法計(jì)算各級(jí)起動(dòng)電阻的步驟：( (已知電樞電阻已知電樞電阻Ra)Ra)1)繪制固有機(jī)械特性。繪制固有機(jī)械特性。2)選取起動(dòng)過程中的選取起動(dòng)過程中的最大電流最大電流I1與電阻切除時(shí)的與電阻切除時(shí)的切換電流切換電流I2(或或T1與與T2) 。在圖中橫坐標(biāo)軸上截取。在圖中橫坐標(biāo)軸上截取I1及及I2(或或T1及及T2)兩點(diǎn)，并分別向上作垂直線。兩

30、點(diǎn)，并分別向上作垂直線。3)畫出分級(jí)起動(dòng)的各級(jí)人為機(jī)械特性。畫出分級(jí)起動(dòng)的各級(jí)人為機(jī)械特性。4) 在圖上量取相應(yīng)的線段，計(jì)算出各級(jí)起動(dòng)電在圖上量取相應(yīng)的線段，計(jì)算出各級(jí)起動(dòng)電阻值。阻值。在在c點(diǎn)有點(diǎn)有111REUREUIbcaRRII121同理，從同理，從d點(diǎn)轉(zhuǎn)換到點(diǎn)轉(zhuǎn)換到e點(diǎn)時(shí)，可得點(diǎn)時(shí)，可得兩式相除，可得兩式相除，可得1221RRII22REUIb在在b點(diǎn)有點(diǎn)有 考慮系統(tǒng)的機(jī)械慣性而忽略電感影響時(shí)，即可考慮系統(tǒng)的機(jī)械慣性而忽略電感影響時(shí)，即可以認(rèn)為在切換瞬間以認(rèn)為在切換瞬間轉(zhuǎn)速不能突變轉(zhuǎn)速不能突變而而電流可以突變電流可以突變，所以所以nb=nc，因而電動(dòng)勢(shì)，因而電動(dòng)勢(shì)Eb=Ec，2. 解析

31、法解析法aRRRRII11221這樣可得這樣可得推廣到一般情況，則有推廣到一般情況，則有2112121mmmmRRRRIITT=aRRRR112式中式中Rm、Rm-1為第為第m級(jí)、第級(jí)、第m-1級(jí)級(jí)電樞回路總電阻。電樞回路總電阻。設(shè)設(shè)=I=I1 1/I/I2 2( (或或=T=T1 1/T/T2 2) )，稱為起動(dòng)電流比稱為起動(dòng)電流比( (或起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比或起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比) ) 。aaRRRR) 1(1112122)(RRRRRa122211RRRRRmmmmm1111RRRRRmmmmm各分段電阻各分段電阻：m級(jí)起動(dòng)時(shí)級(jí)起動(dòng)時(shí)各級(jí)總電阻：各級(jí)總電阻：aRR1aRRR212ammmRRR121ammm

32、RRR1起動(dòng)電流比起動(dòng)電流比：起動(dòng)級(jí)數(shù)起動(dòng)級(jí)數(shù)m ：ammRRlglgamRRm 1).選取起動(dòng)選取起動(dòng)最大電流最大電流I1。得最大總電阻。得最大總電阻Rm=UN/I1 。 2).選取選取切換電流切換電流I2 。初定起動(dòng)電流比。初定起動(dòng)電流比 =I1/I2 。 計(jì)算起動(dòng)級(jí)數(shù)計(jì)算起動(dòng)級(jí)數(shù)m，并將其修正為相近的整數(shù)，并將其修正為相近的整數(shù) 。 (已知已知m省去該步驟省去該步驟)3).計(jì)算出計(jì)算出值值 。4).計(jì)算出各級(jí)起動(dòng)總電阻值：計(jì)算出各級(jí)起動(dòng)總電阻值：R1、R2 。5).計(jì)算出各級(jí)起動(dòng)分段電阻值：計(jì)算出各級(jí)起動(dòng)分段電阻值：R1、R2。解析法解析法計(jì)算各級(jí)起動(dòng)電阻的步驟：計(jì)算各級(jí)起動(dòng)電阻的步驟：

33、(已知電樞電阻已知電樞電阻Ra) 例例9-29-2 一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)為：一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)為： , kW29N P,V 440N U, A76N I, r/min1000N n, 377. 0 aR試用解析法計(jì)算四級(jí)起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電阻值。試用解析法計(jì)算四級(jí)起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電阻值。 解：解：已知起動(dòng)級(jí)數(shù)已知起動(dòng)級(jí)數(shù)m=4 AAIIN15276221選擇選擇895. 215244014IURRam664. 1377. 0895. 2444aRR各分段電阻如下各分段電阻如下 ：250. 0377. 0627. 011aRRR416. 0627. 0043. 1122RRR693. 0

34、043. 1736. 1233RRR153. 1736. 1889. 2344RRR則各級(jí)起動(dòng)總電阻如下：則各級(jí)起動(dòng)總電阻如下： 627. 0377. 0664. 11aRR043. 1627. 0664. 112RR736. 1043. 1664. 123RR889. 2736. 1664. 134RR三、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的過渡過程三、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的過渡過程 (簡介) 過渡過程過渡過程：拖動(dòng)系統(tǒng)從一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)過渡到拖動(dòng)系統(tǒng)從一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)過渡到另一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的過程另一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的過程。 兩兩個(gè)個(gè)穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下，系統(tǒng)中穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下，系統(tǒng)中n n、T T、I I、P P、

35、K K等是不相同的，即過渡過程就是等是不相同的，即過渡過程就是n n、T T、I I、P P、K K等變化的過程等變化的過程。 研究過渡過程，就是研究研究過渡過程，就是研究n、T、I、P等隨時(shí)間變等隨時(shí)間變化的規(guī)律。其用曲線表示，稱為電力拖動(dòng)運(yùn)行的化的規(guī)律。其用曲線表示，稱為電力拖動(dòng)運(yùn)行的負(fù)負(fù)載圖載圖。引起過渡過程引起過渡過程(物理量連續(xù)變化的過程物理量連續(xù)變化的過程)的原因：的原因：外因外因 外部干擾：電壓、電阻、負(fù)載等的突變。外部干擾：電壓、電阻、負(fù)載等的突變。內(nèi)因內(nèi)因 系統(tǒng)有慣性，使系統(tǒng)有慣性，使n、I、T、K等不能突變等不能突變。機(jī)械慣性：反映在飛輪力矩機(jī)械慣性：反映在飛輪力矩GDGD

36、2 2上，使上，使n n不能突變不能突變。電磁慣性：反映在繞組電感上電磁慣性：反映在繞組電感上，使，使I Ia a、I If f()()不能突變不能突變。熱慣性：使熱慣性：使電動(dòng)機(jī)的溫度電動(dòng)機(jī)的溫度K K不能突變不能突變。( (一般不考慮一般不考慮) )過渡過程的分類：過渡過程的分類：機(jī)械過渡過程機(jī)械過渡過程 只考慮機(jī)械慣性，忽略電磁慣性。只考慮機(jī)械慣性，忽略電磁慣性。電氣電氣-機(jī)械過渡過程機(jī)械過渡過程 同時(shí)考慮機(jī)械慣性和電磁慣性。同時(shí)考慮機(jī)械慣性和電磁慣性。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)電時(shí)間常數(shù)：電力拖動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)電時(shí)間常數(shù)：22375TetMCCRGDT 機(jī)電時(shí)間常數(shù)是表征機(jī)電時(shí)間常數(shù)是表征機(jī)械慣性機(jī)械

37、慣性的物理量，在的物理量，在機(jī)械過渡過程機(jī)械過渡過程中，中，I、T、n等物理量變化的快慢取等物理量變化的快慢取決于決于TtM。起動(dòng)過程中只考慮機(jī)械慣性，忽略電磁慣性的起動(dòng)過程中只考慮機(jī)械慣性，忽略電磁慣性的負(fù)載圖負(fù)載圖 起動(dòng)過程中電樞電起動(dòng)過程中電樞電流流的的 變化曲線變化曲線Ia=f(t) 起動(dòng)過程中起動(dòng)過程中轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速的的 變化曲線變化曲線n=f(t)起動(dòng)電流起動(dòng)電流穩(wěn)定電流穩(wěn)定電流穩(wěn)定穩(wěn)定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速加快起動(dòng)過程的途徑加快起動(dòng)過程的途徑 1 1）減小系統(tǒng)的飛輪慣）減小系統(tǒng)的飛輪慣量，以減小機(jī)電時(shí)間常量，以減小機(jī)電時(shí)間常數(shù)，從而降低系統(tǒng)的慣數(shù)，從而降低系統(tǒng)的慣性。性。2 2）在設(shè)計(jì)電力拖動(dòng)系）在

38、設(shè)計(jì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，盡可能設(shè)法改善統(tǒng)時(shí)，盡可能設(shè)法改善起動(dòng)過程中電樞電流的起動(dòng)過程中電樞電流的波形。波形。理想的起動(dòng)電理想的起動(dòng)電流變化規(guī)律流變化規(guī)律第三節(jié)第三節(jié) 他勵(lì)直流他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)的制動(dòng) 根椐轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的方向異同，他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)可有根椐轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的方向異同，他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)可有兩種運(yùn)行狀態(tài)：兩種運(yùn)行狀態(tài)：電動(dòng)運(yùn)行電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)和狀態(tài)和制動(dòng)運(yùn)行制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。狀態(tài)。1)、電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)：、電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)： 特點(diǎn)：特點(diǎn)：電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩T的方向與旋轉(zhuǎn)方向的方向與旋轉(zhuǎn)方向(轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n的真實(shí)的真實(shí)方向方向)相同。相同。機(jī)械特性上的工作點(diǎn)在第一象限，稱為正向電動(dòng)運(yùn)行。機(jī)械特性上的工作點(diǎn)在第一象限

39、，稱為正向電動(dòng)運(yùn)行。機(jī)械特性上的工作點(diǎn)在第三象限，稱為反向電動(dòng)運(yùn)行。機(jī)械特性上的工作點(diǎn)在第三象限，稱為反向電動(dòng)運(yùn)行。2)、制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)：、制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)： 特點(diǎn)：特點(diǎn)：電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩T的方向與旋轉(zhuǎn)方向的方向與旋轉(zhuǎn)方向(轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n的真實(shí)的真實(shí)方向方向)相反。相反。機(jī)械特性上的工作點(diǎn)在第二、四象限。機(jī)械特性上的工作點(diǎn)在第二、四象限。(1) 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由某一穩(wěn)定值下降到另一穩(wěn)定值或零的過電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由某一穩(wěn)定值下降到另一穩(wěn)定值或零的過程。這種情況與程。這種情況與“起動(dòng)起動(dòng)”概念對(duì)應(yīng)，是一個(gè)過渡過程；概念對(duì)應(yīng)，是一個(gè)過渡過程；(2) 電動(dòng)機(jī)帶位能負(fù)載穩(wěn)定運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)帶位能負(fù)載穩(wěn)定運(yùn)行。 電動(dòng)機(jī)制動(dòng)運(yùn)行即

40、可使電力拖動(dòng)系統(tǒng)減速或停車，電動(dòng)機(jī)制動(dòng)運(yùn)行即可使電力拖動(dòng)系統(tǒng)減速或停車，又可使位能負(fù)載獲得穩(wěn)定的下降速度。所以又可使位能負(fù)載獲得穩(wěn)定的下降速度。所以“制動(dòng)制動(dòng)”的的概念包含兩種情況：概念包含兩種情況：制動(dòng)方法：制動(dòng)方法：自由停車法：自由停車法：斷開電樞電源，系統(tǒng)轉(zhuǎn)速就會(huì)逐漸減斷開電樞電源，系統(tǒng)轉(zhuǎn)速就會(huì)逐漸減小至零。適用于反抗性負(fù)載小至零。適用于反抗性負(fù)載。機(jī)械制動(dòng)法：機(jī)械制動(dòng)法：利用機(jī)械摩擦獲得制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。利用機(jī)械摩擦獲得制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。電氣制動(dòng)法：電氣制動(dòng)法：使電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與旋轉(zhuǎn)方向相使電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與旋轉(zhuǎn)方向相反而成為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。反而成為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 電力拖動(dòng)系統(tǒng)采用電氣制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)即作電力拖

41、動(dòng)系統(tǒng)采用電氣制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)即作制動(dòng)制動(dòng)運(yùn)行運(yùn)行。他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電氣制動(dòng)方法有他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電氣制動(dòng)方法有能耗制動(dòng)能耗制動(dòng)、反接制動(dòng)反接制動(dòng)、回饋制動(dòng)回饋制動(dòng)三種三種。一、能耗制動(dòng)一、能耗制動(dòng) 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電動(dòng)及能耗制動(dòng)狀態(tài)下的電路圖他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電動(dòng)及能耗制動(dòng)狀態(tài)下的電路圖電動(dòng)狀態(tài)制動(dòng)狀態(tài) 使電樞電壓使電樞電壓U=0，即斷開，即斷開K1、K2，合上，合上K3，電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)即為即為能耗能耗制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。剛斷開剛斷開K1、K2并合上并合上K3時(shí)，由于慣性，電樞保時(shí)，由于慣性，電樞保持原來方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)勢(shì)持原來方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)勢(shì) Ea方向不變。由方向不變。由 Ea 產(chǎn)生

42、的電樞電流產(chǎn)生的電樞電流 Ia的方向與電動(dòng)狀態(tài)時(shí)的的方向與電動(dòng)狀態(tài)時(shí)的Ia方向相方向相反，對(duì)應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩反，對(duì)應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩 T 方向相反，為制動(dòng)性質(zhì)，電方向相反，為制動(dòng)性質(zhì)，電機(jī)處于機(jī)處于制動(dòng)制動(dòng)狀態(tài)。狀態(tài)。 制動(dòng)運(yùn)行時(shí)，電機(jī)靠生產(chǎn)制動(dòng)運(yùn)行時(shí)，電機(jī)靠生產(chǎn)機(jī)械的慣性力的拖動(dòng)而發(fā)電，機(jī)械的慣性力的拖動(dòng)而發(fā)電，將生產(chǎn)機(jī)械儲(chǔ)存的動(dòng)能轉(zhuǎn)換將生產(chǎn)機(jī)械儲(chǔ)存的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能，消耗在電阻上，直成電能，消耗在電阻上，直到電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。到電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。TCCRRnTea2 將能耗制動(dòng)的將能耗制動(dòng)的特定條件特定條件U=0 ， R0代入機(jī)械特性代入機(jī)械特性方程式，得機(jī)械特性：方程式，得機(jī)械特性： 能耗制動(dòng)的機(jī)械特性能耗

43、制動(dòng)的機(jī)械特性電動(dòng)狀態(tài)電動(dòng)狀態(tài)工作工作點(diǎn)點(diǎn)制動(dòng)瞬間制動(dòng)瞬間工作點(diǎn)工作點(diǎn)制動(dòng)過程工制動(dòng)過程工作段，作段， T、n反向?？肯捣聪颉？肯到y(tǒng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化統(tǒng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能運(yùn)行為電能運(yùn)行電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)反電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)反抗性負(fù)載，電抗性負(fù)載，電機(jī)停轉(zhuǎn)。機(jī)停轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)帶電動(dòng)機(jī)帶位能性負(fù)位能性負(fù)載載,穩(wěn)定工穩(wěn)定工作點(diǎn)作點(diǎn) T=0時(shí)，時(shí)，n=0；T0時(shí)，時(shí)，n0；T0時(shí)，時(shí)，n0，機(jī)械特性應(yīng)在第二、四象限，并通過座標(biāo)原點(diǎn)。機(jī)械特性應(yīng)在第二、四象限，并通過座標(biāo)原點(diǎn)。電動(dòng)電動(dòng)狀態(tài)狀態(tài)串電阻機(jī)串電阻機(jī)械特性械特性減小串聯(lián)減小串聯(lián)電阻電阻下放下放轉(zhuǎn)速減小轉(zhuǎn)速減小 電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)位能負(fù)載時(shí)的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)位能負(fù)載時(shí)的能耗制動(dòng)電路圖能耗制動(dòng)電路

44、圖電動(dòng)機(jī)帶位能性負(fù)載，可穩(wěn)定運(yùn)行，T、n反向。靠系統(tǒng)勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能運(yùn)行 能耗制動(dòng)機(jī)械特性與電樞串聯(lián)電阻能耗制動(dòng)機(jī)械特性與電樞串聯(lián)電阻R時(shí)的人為時(shí)的人為機(jī)械特性斜率相同，兩條特性互相平行。改變機(jī)械特性斜率相同，兩條特性互相平行。改變R大小可以改變能耗制動(dòng)特性曲線的斜率。大小可以改變能耗制動(dòng)特性曲線的斜率。 能耗制動(dòng)電阻的計(jì)算：能耗制動(dòng)電阻的計(jì)算：制動(dòng)電阻越小，制動(dòng)電制動(dòng)電阻越小，制動(dòng)電流越大，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩越大。選擇制動(dòng)電阻的原則是：流越大，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩越大。選擇制動(dòng)電阻的原則是：最大電流最大電流2I2IN N( (制動(dòng)電阻最小值受電機(jī)過載能力限制制動(dòng)電阻最小值受電機(jī)過載能力限制)NNNaNzaIUIER

45、R22 即：即：aNNzRIUR2 能耗制動(dòng)的機(jī)械特性及制動(dòng)過能耗制動(dòng)的機(jī)械特性及制動(dòng)過程中的程中的n，Ia=f(t)曲線曲線能耗制動(dòng)時(shí)最大電流能耗制動(dòng)時(shí)最大電流能耗制動(dòng)穩(wěn)態(tài)電流能耗制動(dòng)穩(wěn)態(tài)電流能耗制動(dòng)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速能耗制動(dòng)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速 從電磁功率把機(jī)械功率轉(zhuǎn)化為電功率這一點(diǎn)來從電磁功率把機(jī)械功率轉(zhuǎn)化為電功率這一點(diǎn)來說，能耗制動(dòng)過程中的電動(dòng)機(jī)似發(fā)電機(jī)，但與一般說，能耗制動(dòng)過程中的電動(dòng)機(jī)似發(fā)電機(jī)，但與一般的發(fā)電機(jī)不同，表現(xiàn)在：的發(fā)電機(jī)不同，表現(xiàn)在： 1) 1) 沒有原動(dòng)機(jī)輸入機(jī)械功率。其機(jī)械能是系統(tǒng)沒有原動(dòng)機(jī)輸入機(jī)械功率。其機(jī)械能是系統(tǒng)從高速向低速制動(dòng)時(shí)所釋放出來的動(dòng)能；從高速向低速制動(dòng)時(shí)所釋放出來的動(dòng)能

46、； 2) 2) 沒有電功率輸出。電功率是轉(zhuǎn)化為電樞回路沒有電功率輸出。電功率是轉(zhuǎn)化為電樞回路總電阻（總電阻（R Ra a+R+R）上的熱能消耗掉了，因此稱這種）上的熱能消耗掉了，因此稱這種制動(dòng)方式為能耗制動(dòng)。制動(dòng)方式為能耗制動(dòng)。能耗制動(dòng)的功率關(guān)系能耗制動(dòng)的功率關(guān)系 能耗制動(dòng)設(shè)備簡單，運(yùn)行可靠，且不需從電網(wǎng)輸能耗制動(dòng)設(shè)備簡單，運(yùn)行可靠，且不需從電網(wǎng)輸入電能，只是其制動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速下降而減小，低速入電能，只是其制動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速下降而減小，低速時(shí)制動(dòng)效果較差。適用于一般機(jī)械時(shí)制動(dòng)效果較差。適用于一般機(jī)械要求準(zhǔn)確停車要求準(zhǔn)確停車的的場合及場合及位能性負(fù)載的低速下放位能性負(fù)載的低速下放等。等。 在進(jìn)行制動(dòng)運(yùn)

47、行的相關(guān)計(jì)算時(shí)應(yīng)注意在進(jìn)行制動(dòng)運(yùn)行的相關(guān)計(jì)算時(shí)應(yīng)注意轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n與電與電磁磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩T(電樞電樞電流電流Ia)的正負(fù)關(guān)系。的正負(fù)關(guān)系。 能耗制動(dòng)對(duì)于能耗制動(dòng)對(duì)于反抗性負(fù)載反抗性負(fù)載，其機(jī)械特性在第二，其機(jī)械特性在第二象限，沒有穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)，稱為象限，沒有穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)，稱為能耗制動(dòng)過程能耗制動(dòng)過程； 對(duì)于對(duì)于位能性負(fù)載位能性負(fù)載，其機(jī)械特性在第四象限，有，其機(jī)械特性在第四象限，有穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)，稱為穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)，稱為能耗制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)能耗制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。 二、反接制動(dòng)二、反接制動(dòng) 電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)位電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)位能負(fù)載時(shí)能負(fù)載時(shí)反接制動(dòng)的電路圖反接制動(dòng)的電路圖(一一) 轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng) 位能負(fù)載使系

48、統(tǒng)逆轉(zhuǎn)矩位能負(fù)載使系統(tǒng)逆轉(zhuǎn)矩的方向旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)矩的方向旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)矩T T的方的方向與電動(dòng)狀態(tài)時(shí)相同，仍向與電動(dòng)狀態(tài)時(shí)相同，仍為正向，但轉(zhuǎn)速為正向，但轉(zhuǎn)速n n反向反向(n(n為負(fù)值為負(fù)值) )，T,nT,n反向?yàn)橹苿?dòng)反向?yàn)橹苿?dòng)運(yùn)行狀態(tài)。運(yùn)行狀態(tài)。由于電壓、磁由于電壓、磁通都不變，即通都不變，即n n0 0不變，則不變，則n n0 0、n n反向反向，如同電樞被反，如同電樞被反接時(shí)一樣，因而稱為轉(zhuǎn)速接時(shí)一樣，因而稱為轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)反向的反接制動(dòng)( (倒拉反倒拉反接制動(dòng)接制動(dòng)) )。 反接制動(dòng)可用兩種方法實(shí)現(xiàn)，即轉(zhuǎn)速反向（用于位能負(fù)反接制動(dòng)可用兩種方法實(shí)現(xiàn)，即轉(zhuǎn)速反向（用于位能負(fù)載）與電樞反接（一般

49、用于反作用負(fù)載）。載）與電樞反接（一般用于反作用負(fù)載）。 轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)機(jī)械特性轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)機(jī)械特性TstTZ固有特性固有特性TCCRRnnTea20 將轉(zhuǎn)速反向的反接制將轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)的動(dòng)的條件：條件：R0 代入機(jī)代入機(jī)械特性方程式，得轉(zhuǎn)速械特性方程式，得轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)機(jī)械特反向的反接制動(dòng)機(jī)械特性方程：性方程：轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)的機(jī)轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)的機(jī)械特性械特性, 就是電動(dòng)狀態(tài)時(shí)就是電動(dòng)狀態(tài)時(shí)電樞串電阻人為特性電樞串電阻人為特性在第在第四象限的部分四象限的部分。電動(dòng)機(jī)帶位能性負(fù)載電動(dòng)機(jī)帶位能性負(fù)載,穩(wěn)定工作點(diǎn)，穩(wěn)定工作點(diǎn)， T、n反反向即向即制動(dòng)制動(dòng)。n0、n反向反向如

50、電樞反接。如電樞反接。轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)只適用于位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載只適用于位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。電樞回路串入較大電阻后特性曲線正向電動(dòng)狀態(tài)提升重物(A點(diǎn))負(fù)載作用下電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)T,n反向即制動(dòng)制動(dòng)，且n,n0反向(下放重物)電機(jī)以穩(wěn)定轉(zhuǎn)速下放重物(D點(diǎn)) ：制動(dòng)運(yùn)行電樞回路串較小電阻后特性曲線，工作于E點(diǎn)。n0nA0LTemTaR1RRaEBTC2RRaBDKT1R2R 在電樞回路串入不同的電阻在電樞回路串入不同的電阻R Rrbrb，可得到不同的，可得到不同的下放速度，所串電阻越大，下放速度越高。而對(duì)應(yīng)下放速度，所串電阻越大，下放速度越高。而對(duì)應(yīng)某一給定的下放速度某一給定的下放速度

51、n n1 1 ，所串電阻的大小為，所串電阻的大小為: :aa1NRInCURe 電樞電路的電壓平衡方程式電樞電路的電壓平衡方程式:aaaEURRI )(aaaaaIEUIRRI)()(2 上式表明，上式表明，電源輸入電功率電源輸入電功率 與與負(fù)載輸入的機(jī)械功負(fù)載輸入的機(jī)械功率率 兩者之和消耗在電樞電路的電阻兩者之和消耗在電樞電路的電阻 上。上。輸入輸入機(jī)械功率是由系統(tǒng)釋放的機(jī)械功率是由系統(tǒng)釋放的位能位能提供的。提供的。aUIaEIRRa 轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)的功率關(guān)系轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)的功率關(guān)系:則則:注意式中注意式中n1為為負(fù)值，對(duì)應(yīng)的負(fù)值，對(duì)應(yīng)的Ea也為負(fù)值。也為負(fù)值。 電壓反接制動(dòng)時(shí)接線如

52、圖所示電壓反接制動(dòng)時(shí)接線如圖所示。(二二) 電樞反接的反接制動(dòng)電樞反接的反接制動(dòng) 電樞電樞反接的反接制動(dòng)電路圖反接的反接制動(dòng)電路圖 在電動(dòng)運(yùn)行在電動(dòng)運(yùn)行中中，斷開，斷開K1、K2，閉合，閉合K3、 K4 ，使電樞電，使電樞電壓反向并串入壓反向并串入電阻，電動(dòng)機(jī)電阻，電動(dòng)機(jī)則進(jìn)入則進(jìn)入制動(dòng)過制動(dòng)過程。程。 電樞反接，電樞反接，相當(dāng)于電壓改變?yōu)橄喈?dāng)于電壓改變?yōu)閁；而由于；而由于n不不能突變及磁通不變，則電勢(shì)能突變及磁通不變，則電勢(shì)Ea方向亦與電動(dòng)狀態(tài)方向亦與電動(dòng)狀態(tài)時(shí)相同，所以時(shí)相同，所以電樞電流改變?yōu)樨?fù)值，轉(zhuǎn)矩電樞電流改變?yōu)樨?fù)值，轉(zhuǎn)矩T亦為亦為負(fù)值即反向。負(fù)值即反向。即即T, ,n反向，電動(dòng)機(jī)為

53、制動(dòng)運(yùn)行狀反向，電動(dòng)機(jī)為制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。態(tài)。因是電樞反接引起的制動(dòng)，故稱為電樞反接因是電樞反接引起的制動(dòng)，故稱為電樞反接的反接制動(dòng)。的反接制動(dòng)。 電樞反接時(shí)，理想空載轉(zhuǎn)速改變?yōu)殡姌蟹唇訒r(shí)，理想空載轉(zhuǎn)速改變?yōu)閚0，與，與n反向，反向，絕對(duì)值與絕對(duì)值與n0相同。所以相同。所以機(jī)械特性過機(jī)械特性過(0，n0) 點(diǎn)點(diǎn)。 電樞電樞反接的反接制動(dòng)機(jī)械特性反接的反接制動(dòng)機(jī)械特性制動(dòng)區(qū)間，無穩(wěn)定工作點(diǎn)， T, n反向，n0、n反向。 將將電樞電樞反接的反反接的反接制動(dòng)的接制動(dòng)的特定條件特定條件U為負(fù)值，為負(fù)值， R0代代入機(jī)械特性方程式，入機(jī)械特性方程式，得機(jī)械特性得機(jī)械特性：反向電動(dòng)區(qū)間，反向電動(dòng)區(qū)間， n、

54、T同向同向，對(duì)反抗性對(duì)反抗性負(fù)載有穩(wěn)定工作負(fù)載有穩(wěn)定工作點(diǎn)點(diǎn)D。TCCRRCUnTeae2因因U為負(fù)為負(fù)值值，n0為為負(fù)值負(fù)值位能性負(fù)載，位能性負(fù)載，電機(jī)電機(jī)回饋制動(dòng)回饋制動(dòng)運(yùn)行運(yùn)行(E點(diǎn)點(diǎn))反抗性負(fù)載，反抗性負(fù)載，電機(jī)電機(jī)反向電動(dòng)反向電動(dòng)運(yùn)行運(yùn)行(D點(diǎn)點(diǎn))電樞回路電樞回路串電阻后串電阻后特性曲線特性曲線 RRaAn0naR0zTemTCBzT0nDE電樞反接后特電樞反接后特性曲線，性曲線，反接反接制動(dòng)制動(dòng)(暫態(tài)暫態(tài)) 。正向電動(dòng)正向電動(dòng)運(yùn)行運(yùn)行(A A點(diǎn)點(diǎn))電樞反接后電樞反接后瞬時(shí)工作點(diǎn)瞬時(shí)工作點(diǎn)電樞反接制動(dòng)過程中，電機(jī)機(jī)械特性與電樞反接制動(dòng)過程中，電機(jī)機(jī)械特性與負(fù)載特性沒有交點(diǎn)，所以負(fù)載特

55、性沒有交點(diǎn)，所以電樞反接制動(dòng)電樞反接制動(dòng)沒有穩(wěn)態(tài)運(yùn)行點(diǎn)沒有穩(wěn)態(tài)運(yùn)行點(diǎn)，只能使系統(tǒng)減速。，只能使系統(tǒng)減速。 轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)必須在電樞回路串入電阻才轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)必須在電樞回路串入電阻才能實(shí)現(xiàn)。電樞反接的反接制動(dòng)也必須在電樞回路串能實(shí)現(xiàn)。電樞反接的反接制動(dòng)也必須在電樞回路串入電阻，目的是限制反接瞬時(shí)的電流。選擇串入電入電阻，目的是限制反接瞬時(shí)的電流。選擇串入電阻的原則仍是：阻的原則仍是：最大電流最大電流2I2IN NNNNNNNaNNaRIUIUIEURR 222即：即：aNNRIUR電樞反接制動(dòng)電阻的計(jì)算電樞反接制動(dòng)電阻的計(jì)算電樞反接制動(dòng)功率關(guān)系電樞反接制動(dòng)功率關(guān)系 電樞反接制動(dòng)過程中的

56、功率傳遞方向?yàn)椋簭碾娫措姌蟹唇又苿?dòng)過程中的功率傳遞方向?yàn)椋簭碾娫摧斎腚姽β瘦斎腚姽β蔖1，從負(fù)載輸入機(jī)械功率，從負(fù)載輸入機(jī)械功率P2，P2扣除空扣除空載損耗載損耗p0即轉(zhuǎn)變?yōu)殡姶殴β始崔D(zhuǎn)變?yōu)殡姶殴β蔖em 。P1與與Pem 全部消耗全部消耗在電阻（在電阻（Ra+R）上。這時(shí)的機(jī)械功率是由系統(tǒng)釋）上。這時(shí)的機(jī)械功率是由系統(tǒng)釋放的放的動(dòng)能動(dòng)能提供的。提供的。電樞反接反接制動(dòng)的特點(diǎn)電樞反接反接制動(dòng)的特點(diǎn) 制動(dòng)轉(zhuǎn)矩比較大，制動(dòng)作用更強(qiáng)烈，制動(dòng)更快。制動(dòng)轉(zhuǎn)矩比較大，制動(dòng)作用更強(qiáng)烈，制動(dòng)更快。 在在頻繁正、頻繁正、 反轉(zhuǎn)的電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，反轉(zhuǎn)的電力拖動(dòng)系統(tǒng)中， 常采用這種先反常采用這種先反接制動(dòng)停車，接著

57、自動(dòng)反向起動(dòng)的運(yùn)行方式，接制動(dòng)停車，接著自動(dòng)反向起動(dòng)的運(yùn)行方式， 以達(dá)以達(dá)到迅速制動(dòng)并反轉(zhuǎn)的目的。到迅速制動(dòng)并反轉(zhuǎn)的目的。 反接制動(dòng)時(shí)，反接制動(dòng)時(shí)，不論是電樞反接或轉(zhuǎn)速反向，電不論是電樞反接或轉(zhuǎn)速反向，電動(dòng)機(jī)都接在電源上，動(dòng)機(jī)都接在電源上，從電源從電源輸入電輸入電能能，同時(shí)系統(tǒng)的同時(shí)系統(tǒng)的動(dòng)能或位能動(dòng)能或位能在不斷減少，輸入電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換為電能。在不斷減少，輸入電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換為電能。這兩部分電能都消耗在電樞電路的電阻這兩部分電能都消耗在電樞電路的電阻上。上。能量損能量損耗較大，經(jīng)濟(jì)性較差耗較大，經(jīng)濟(jì)性較差。 轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)設(shè)備簡單，這種制動(dòng)方式不設(shè)備簡單，這種制動(dòng)方式不能用于停車

58、，適用于能用于停車，適用于位能性負(fù)載位能性負(fù)載的低速下放等。的低速下放等。 電樞反接制動(dòng)電樞反接制動(dòng)常用于常用于反抗性負(fù)載反抗性負(fù)載的快速停車或快的快速停車或快速反向運(yùn)行。若只要求準(zhǔn)確停車的系統(tǒng)，反接制動(dòng)速反向運(yùn)行。若只要求準(zhǔn)確停車的系統(tǒng)，反接制動(dòng)不如能耗制動(dòng)方便。不如能耗制動(dòng)方便。三、回饋制動(dòng)三、回饋制動(dòng) 電動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，在某種條件下會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，在某種條件下會(huì)出現(xiàn) n n0 情況，此時(shí)情況，此時(shí) E Ea a U U ，I Ia a 及及T T改改變方向變方向，即，即n n，T T反向反向， 電動(dòng)機(jī)變?yōu)橹苿?dòng)狀態(tài)。從能電動(dòng)機(jī)變?yōu)橹苿?dòng)狀態(tài)。從能量方向看，電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)

59、，故稱為量方向看，電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，故稱為回饋制動(dòng)回饋制動(dòng)。 回饋制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性方程與電動(dòng)狀態(tài)時(shí)相同，回饋制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性方程與電動(dòng)狀態(tài)時(shí)相同，但但只在特性的第二、四象限部分才是回饋制動(dòng)運(yùn)行只在特性的第二、四象限部分才是回饋制動(dòng)運(yùn)行 。回饋制動(dòng)在下列兩種情況下可能出現(xiàn)回饋制動(dòng)在下列兩種情況下可能出現(xiàn) ：1、位能負(fù)載拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)，可實(shí)現(xiàn)、位能負(fù)載拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)，可實(shí)現(xiàn)回饋制動(dòng)穩(wěn)定運(yùn)行。回饋制動(dòng)穩(wěn)定運(yùn)行。2、降壓或增磁調(diào)速時(shí)，出現(xiàn)、降壓或增磁調(diào)速時(shí)，出現(xiàn)回饋制動(dòng)的暫態(tài)過程?；仞佒苿?dòng)的暫態(tài)過程。由反接制動(dòng)到回饋制動(dòng)機(jī)械特性由反接制動(dòng)到回饋制動(dòng)機(jī)械特性回饋制動(dòng)回饋制動(dòng)電動(dòng)機(jī)回饋制動(dòng)電路電動(dòng)機(jī)回饋制動(dòng)電路(

60、位能負(fù)載位能負(fù)載)電樞反接制動(dòng)電樞反接制動(dòng)( (電電磁轉(zhuǎn)矩改變方向磁轉(zhuǎn)矩改變方向) )帶位能負(fù)載進(jìn)入帶位能負(fù)載進(jìn)入第四象限第四象限(B(B點(diǎn)點(diǎn)) )穩(wěn)定運(yùn)行有兩種情況穩(wěn)定運(yùn)行有兩種情況: :負(fù)載轉(zhuǎn)矩改變負(fù)載轉(zhuǎn)矩改變方向方向時(shí)時(shí)( (通常通常為位能負(fù)載為位能負(fù)載) )，工作點(diǎn)進(jìn)入第工作點(diǎn)進(jìn)入第二象限二象限(A A點(diǎn)點(diǎn))1、位能負(fù)載拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)、位能負(fù)載拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)0n0nZTTAzT B0n正向電動(dòng)正向電動(dòng)運(yùn)行運(yùn)行 為防止轉(zhuǎn)速過高，回饋制動(dòng)時(shí)電樞回路一般不串電阻為防止轉(zhuǎn)速過高，回饋制動(dòng)時(shí)電樞回路一般不串電阻或?qū)⑺娮枨谐?，使電?dòng)機(jī)工作于固有機(jī)械特性。或?qū)⑺娮枨谐?，使電?dòng)機(jī)工作于固有機(jī)械特性。