一台生产机械工作完毕就需要停车,需要对电机进行制动。Zui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 1.能耗制动 停车时,不只是断电,将电枢立即接到 上(为限制电流过大)因为磁场保持不变(书中为并励) 由于惯性,n存在且与电动时相同,与电动时方向相同。 电流方向 反向。 由于转矩与电动状态产生一制动性质的转矩,使其快速停车。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,称之为能耗制动。 能耗制动操作简单,但低速时制动转矩很小。
图 1 并励电动机能耗制动接线图
图2 并励电动机反接制动接线图 2.反接法 采用以上能耗制动方法,在低速时效果差,如采用反接制动,可得到更强烈的制动效果。利用反向开关将电枢反接,反接串入电阻 (为限制电流过大)
为负,为负
反接制动时Zui大电流不得超过2 , 则应使
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。 3.回馈制动 当 为负, 为负。 例如电车下坡时的运行状态 电车在平路上行驶时,摩擦转矩是制动性质的 系统运行于a点。这时 。 当电车下坡时, 仍存在(暂不考虑数值变化),车重产生的转矩是帮助运动的,如 ,合成转矩与n方向相同,n上升,当 ,使变负, 使 变负, 为负此时电机进入发电状态,发出电能,回馈到电网,称为回馈制动,稳定运行在b点。 电气制动是电机本身产生一制动性质的转矩,使电机快速停转。 |
直流电机接到电源后,转速从零达到稳定转速的过程称为启动过程,是一动态过程,情况较为复杂,仅介绍启动要求和启动方法。 直流电动机启动的基本要求是:(1)启动转矩要大; (2)启动电流要小,限制在安全范围之内; (3)启动设备简单、经济、可靠。 直流电机在启动时 , 可突增至额定电流的十多倍,故此必须加以限制,在保证产生足够的启动转矩下( ),尽量减小启动电流,一般直流电动机瞬时过载电流不得超过(1.5~2) 。 常用的启动方法有三种,分别介绍如下: 1.直接启动 加全压启动,启动电流 达十倍以上额定电流,仅用于小型电机。 优点:操作简单,不需启动设备。 缺点:冲击电流太大 1.对电网电压影响; 2.对电机本身影响。 只适用于小型电动机启动
图 1 并励电动机直接起动接线图 2.电枢回路串变阻器启动 为限制启动电流,在启动时将启动电阻串入电枢回路,待转速上升后,再逐级将启动电阻切除。 串入变阻器时的启动电流为 (1) 只要 选择适当,能将启动电流限制在允许范围内,随n的上升可切除一段电阻。采用分段切除电阻,可使电机在启动过程中获较大加速,且加速均匀,缓和有害冲击。如下图为分二级启动的机械特性曲线。 (2) 由 产生 ,电机加速( ) 由 ,加速逐渐减小。 为获较大加速,到b点时切除 ,特性由b到c,由c到d后再切除 ,运行到固有特性e点,Zui终稳定在g点。( ) 切除可手动完成,也可自动完成。 优点:启动设备简单,操作方便。 缺点:电能损耗大,设备笨重 常用三点启动器接线
图2 并直接起动过程中的电枢电流与转速曲线 图3并励电动机串电阻起动过程(三级切除) 3.降压启动 开始启动时将低电压,则 ,并使 限制在一定范围内。 采用降压启动时,需专用调压电源,直流发电机,或可控硅整流电源。 用发电机,调节励磁达到调压。 用可控硅整流电源,用触发号控制输出电压。 优点:启动电流小,能量损耗小。 缺点:设备投资大。 |