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第九章 直流电动机的电力拖动

第九章 直流电动机的电力拖动. 本次课的主要内容. 直流电机的制动方法 各制动方法的原理 各制动方法的性能比较. 9-3 直流电动机的制动. 一台生产机械工作完毕就需要停车，因此需要对电机进行制动。最简单的停车方法是断开电源，靠摩擦损耗转矩消耗掉电能，使之逐渐停下来，这叫做自由停车法。 自由停车一般较慢，特别是空载自由停车，更需较长的时间，如希望快速停车，可使用电磁制动器，俗称“抱闸”。也可使用电气制动方法，分三种，能耗制动、反接制动和回馈制动. + U -. 电动. n. I a. n 0. B. A. + E a –.

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第九章 直流电动机的电力拖动

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Presentation Transcript

  1. 第九章 直流电动机的电力拖动

  2. 本次课的主要内容 • 直流电机的制动方法 • 各制动方法的原理 • 各制动方法的性能比较

  3. 9-3直流电动机的制动 • 一台生产机械工作完毕就需要停车，因此需要对电机进行制动。最简单的停车方法是断开电源，靠摩擦损耗转矩消耗掉电能，使之逐渐停下来，这叫做自由停车法。 • 自由停车一般较慢，特别是空载自由停车，更需较长的时间，如希望快速停车，可使用电磁制动器，俗称“抱闸”。也可使用电气制动方法，分三种，能耗制动、反接制动和回馈制动

  4. + U - 电动 n Ia n0 B A + Ea – Ra 制动 RZ M IaB Ra+RZ n Tem 0 Tem TZ TemB C If 9.3他励直流电动机的制动 一、能耗制动：1、图示 -I1(T1)

  5. 2、能耗制动的方程表示 • 由于惯性，n存在且与电动时相同，所以Ea与电动时方向相同 电流方向相反，T反向。 • 制动过程是电机靠惯性发电，将动能变成电能，消耗在电枢总电阻上，因此称之为能耗制动。

  6. 3、能耗制动的机械特性方程

  7. n n0 A + U – + U – B Ia Ia RΩ + Ea - Tem C – Ea + TK TB 0 TL D Tem Tem n νb n TL νa TL 他励直流电动机的制动 (一)、倒拉反转反接制动 二、反接制动

  8. 2、倒拉反转反接制动的方程表示 • n存在且与电动时相反，所以Ea与电动时方向相反 电流方向仍为正，T为正, 但 n为负。 • 制动过程是位能负载倒拉着电机,使转速逆着转矩方向旋转.

  9. 3、倒拉反转反接制动的机械特性方程 算出来的n应是负的

  10. （二）、电枢反接的反接制动（见图） 电压平衡方程式为： + + Ea T n - -

  11. + U - 电动 S n Ia n0 A + Ea– Ra B M -TL Tem 制动 n RB IaB 0 Tem TL C D -n0 Ra+RB TemB If E 他励直流电动机的制动 1、电压反接制动 二、反接制动

  12. 1、电压反接制动的方程表示 • 为负，所以Te为负 规定：反接制动时最大电流不得超过 ， 则应使

  13. 电压反接制动与能耗制动的比较 • 对于电压反接制动： 对于能耗制动 缺点：能量损耗大，转速下降到零时，必须及时断开电源，否则将有可能反转。

  14. 他励直流电动机的制动 回馈制动状态下稳定运行有以下两种情况： 1、电压反接制动带位能性负载进入第四象限 2、当电车下坡时，运行转速可能超过理想空 载转速，进入第二象限。 三、回馈制动 回馈制动状态下瞬态过程有以下两种情况： 1、降压调速过程中； 2、弱磁状态下增磁调速过程中。

  15. 他励直流电动机的制动 回馈制动情况之一：位能性负载下放

  16. n U2<U1 n01 A B U1 nA n02 C nC U2 Tem TL 0 他励直流电动机的制动 降压调速时产生的回馈制动 三、回馈制动

  17. 例２他励电动机铭牌数据：PN=2.5千瓦， UN=220伏，IN=12.5安，nN=1500转/分， Ra=0.8欧。 （1）  运行中在n=1200转/分时使系统转入 能耗制动停车，问保证起始制动电流为2IN时 电枢应串入多大电阻？如电枢不接入制动电 阻，则制动电流为多大？ （2）  若负载转矩为位能转矩，要求在 T2=0.9TN时保证电机以120转/分的转速能 耗制动稳速下放重物，问所需制动电阻 为多大？ （3）  绘出上述两种情况的机械特性。

  18. 例３ 有一他励直流电动机PN=13千瓦，UN= 110伏，IN=137安，nN=680转/分，Ra=0.08欧。 现在将该电机用在起重装置上下放重物，负 载转矩为0.3TN，电机运转于回馈制动状态。 求 （1） 在固有特性上下放重物时电机的转速。 （2） 负载转矩不变，电机运转于1.2nN的转 速下，求电枢电路串入的电阻。并画出相应 的机械特性。 （3） 如要求从1.2nN的下降转速开始提升 载荷，提升转速要求达到0.5nN，则电枢电路 需要接入多大电阻，并画出相应的机械特性。

  19. 作业题: 他励直流电动机的铭牌数据： PN=1.75千瓦,UN=110伏,IN=20.1安, nN=1450转/分，用于起吊和下放重物的起重机试计算：（3）  当负载为额定负载时，如电枢无外加电压，电枢并联电阻0.5RN，电动机稳定转速为多少？电动机处于何种运转状态？  

  20. 本节小结 • 掌握直流电动机的起动方法 • 掌握起动时的方程式、电压、电流、转矩等各物理量的情况 • 掌握直流电动机的制动概念、方法、各种方法的适用场合及比较 • 掌握有关直流电机起动与制动问题的分析方法、会解决这方面的实际问题

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