机电传动控制(2).ppt

1,机电传动控制,总学时48理论学时48实验学时0周学时4,主讲西南科技大学制造学院先进制造教研室中心实验室马有良13458328979mayouliang,2,3.6直流他励电动机的制动特性,制动----是从某一稳定转速开始减速到停止或是限制位能负载下降速度的一种运动状态。,分清制动与自然停车的区别；电动机与发电机的能量传递关系；T与n的关系;,3,根据电机处于制动时的外部条件和能量传递情况，制动分为,反馈制动、反接制动、能耗制动。,3.6直流他励电动机的制动特性,4,3.6.1反馈制动,电动机在正常接法时，若在外部条件作用下使电动机的实际转速大于理想空载转速时（如电车下坡），反电势E＞供电电压U，电枢电流Ia反向，电磁转矩T反向变成制动转矩，电动机变成发电机，把机械能转变成电能，向电源馈送，电动机即处于反馈制动状态。,3.6直流他励电动机的制动特性,5,,,,,,n,T,b,na,a,nb,,TP,,Tr,在反馈制动状态下电动机的机械特性的表达式仍为,所不同的仅是T改变了符号，而理想空载转速和特性的斜率均与电动状态下一致。,3.6直流他励电动机的制动特性,6,电枢电压突降时的反馈制动状态（调压调速时）,当电压由U1突降为U2时，由于E和n不能突变，所以电枢电流将由,即当n0b＜na时，U2＜E，则电流Ib为负值并产生制动转矩，系统工作点由a过渡b点。,3.6直流他励电动机的制动特性,7,在制动转矩和负载转矩的作用下电机转速沿由U2所决定的特性曲线从b点向c点移动。,当系统转速等于n0b时，EU2，制动电流、转矩降为零，反馈制动过程结束。,但由于电磁转矩T＜TL，在负载转矩的作用下转速进一步下降，直到nnc，TTL（电机在电动状态下稳定运行）。,3.6直流他励电动机的制动特性,8,卷扬机下放重物（位能）产生反馈制动,系统在第三象限没有稳定运行点，当加速超过-n0,3.6直流他励电动机的制动特性,9,特点改变附加电阻大小，可改变电动机下降速度，但下降速度过高，制动方式是不太安全的。,3.6直流他励电动机的制动特性,10,3.6.2反接制动,当他励直流电机的电枢电压或电枢电势中任何一个在外部条件作用下改变方向，即两者由方向相反变为方向一致时，电动机即处于反接制动状态。（电源反接制动；倒拉反接制动）,3.6直流他励电动机的制动特性,11,1.电源反接制动,1）U正向（左图中红线）特性曲线为下图中直线1，系统工作点为a，转速为na,3.6直流他励电动机的制动特性,12,2）U反向时有E-U-IaR∑,可见系统变为特性曲线为2所示,系统状态由1的a点变到2的b点，电磁转矩变为负值，此时在电磁转矩和负载转矩的作用下使转速迅速下降，系统状态沿着直线2由b点向c点移动，当n0时反接制动结束。,3.6直流他励电动机的制动特性,13,若此时不切断电源，将导致反向启动。有反抗性负载和位能性负载两种情况。注意由于E和U是串联相加，电枢电流过大，应有足够大的限流电阻。,3.6直流他励电动机的制动特性,14,2.倒拉反接制动（改变E）,当电机处于正向电动状态，系统工作点为a点，nna（提升重物）,3.6直流他励电动机的制动特性,15,放下重物时,串入Rad（特性曲线由1变2，系统工作点由a变为c），→T＜＜TL→n↓（工作点由c向d移动）E↓→I↑→T↑（此时T＜TL）→n↓,3.6直流他励电动机的制动特性,16,d点n0，E0，IIstU/R∑（堵转电流），由于U存在，Tst（堵转转矩）＜TL在TL的作用下n反向加速→E↑（反向）→I↑（UE）/R∑→T↑TL（即b点），以nb速度稳速放下重物。,3.6直流他励电动机的制动特性,17,在整个过程中，U不变，I变化大小但不变向，故T没有变向。N发生方向变化。,3.6直流他励电动机的制动特性,18,注意特点改变附加电阻Rad，可以得到不同的下降速度，附加电阻越小，下降速度越低，保证生产的安全。缺点是由于对TL的估计不足，可能本应下降而变成上升，机械特性硬度小，速度的稳定性差。,3.6直流他励电动机的制动特性,19,3.6.3能耗制动,脱开电源，电枢串接一个附加电阻，在E的作用下，I反向，T反向，产生制动转矩，机械能消耗在附加电阻上。,由于U0，故,3.6直流他励电动机的制动特性,20,是一条过原点，位于第二、四象限的直线。也有反抗性负载和位能性负载。,通常应用在系统需要迅速准确停车及卷扬机重物恒速下放的场所。但要注意附加电阻大小的选择。,3.6直流他励电动机的制动特性,21,直流他励电动机各种运行特性总结,从以上分析可知电动机有电动和制动两种状态，用正常的接线方法，可以实现电机的运转、反馈制动、反接制动，这三种状态处在同一条机械特性的不同区域。能耗制动时接线稍有不同。,22,第四章机电传动系统的过渡过程略讲,作业思考题3-193-20,预习第五章，交流电动机的工作原理及特性,23,,谢谢观看,