電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)

1、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)仿真一、 工作原理直流電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)分為電壓反向的反接制動(dòng)和倒拉反接制動(dòng)。電壓反向反接制動(dòng)作用用于電動(dòng)機(jī)的快速停機(jī)，而倒拉反接制動(dòng)用于低速下放位能負(fù)載。反接制動(dòng)就是通過調(diào)換電動(dòng)機(jī)電樞電壓方向以改變電樞電流方向，從而使電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩方向發(fā)生改變，最終實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)在電動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下以穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速n運(yùn)行時(shí)候，如圖1-1所示，為了使工作機(jī)構(gòu)迅速停車，可在維持勵(lì)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(shí)串入電阻，如圖1-2所示。由于電樞反接這樣操作，制動(dòng)作用會(huì)更加強(qiáng)烈，制動(dòng)更快。電機(jī)反接制動(dòng)時(shí)候，電網(wǎng)供給的能量和生產(chǎn)機(jī)械的動(dòng)能都消耗在電阻Ra+Rb上面。

2、圖1-1 制動(dòng)前的電路圖圖1-2 制動(dòng)后的電路圖同時(shí)也可以用機(jī)械特性來說明制動(dòng)過程。電動(dòng)狀態(tài)的機(jī)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(dòng)時(shí)，n與T的關(guān)系為 其機(jī)械特性如圖1-3中的特性2。設(shè)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，負(fù)載特性如圖1-3中的特性3。圖1-3 反接制動(dòng)迅速停機(jī)過程制動(dòng)前，系統(tǒng)工作在機(jī)械特性1與負(fù)載特性3的交點(diǎn)a上，制動(dòng)瞬間，工作點(diǎn)平移到特性2上的b點(diǎn)，T反向，成為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，制動(dòng)過程開始。在T和的共同作用下，轉(zhuǎn)速n迅速下降，工作點(diǎn)沿特性2由b移至c點(diǎn)，這是，應(yīng)立即斷開電源，使制動(dòng)過程結(jié)束。否則電動(dòng)機(jī)將反向起動(dòng)，到d點(diǎn)去反向穩(wěn)定運(yùn)行。電壓反向反接制動(dòng)的效果與制動(dòng)電阻的大

3、小有關(guān)，小，制動(dòng)過程短，停機(jī)快，但制動(dòng)過程中的但制動(dòng)過程中的最大電樞電流，即工作于b點(diǎn)時(shí)的電樞電流不得超過。由圖1-3可知，只考慮絕對(duì)值時(shí)式中，Eb=Ea。由此求得電壓反接制動(dòng)的制動(dòng)電阻為使用Simulink建立直流電動(dòng)機(jī)的電壓反向反接制動(dòng)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(jī)參數(shù)及其計(jì)算l 電動(dòng)機(jī)： =150kW； =1200； =350A； =0.05。l 主回路： =0.08；=2 。l 負(fù)載及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： =125。計(jì)算得到此直流電動(dòng)機(jī)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(shí)間常數(shù)：=0.025。機(jī)電時(shí)間常數(shù)：三、

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

5、hms)設(shè)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(shè)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(shè)置直流電壓參數(shù)設(shè)置為240V，constant的值設(shè)置為120、. Constant1的值設(shè)置為0、Gain 的參數(shù)設(shè)為9.88.四、 仿真結(jié)果分析1、 仿真結(jié)果 圖4-1 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電壓反向反接制動(dòng)仿真結(jié)果 圖4-2 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電壓反向反接制動(dòng)時(shí)電壓的變化圖4-3 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)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(dāng)在電機(jī)的電壓反向反接制動(dòng)時(shí)，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?dòng)可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的快速停止。 圖4-2可以知道他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電壓反向反接制動(dòng)時(shí)電壓的變化，在制動(dòng)的一瞬間減小然后在很短的時(shí)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(dòng)前轉(zhuǎn)速保持不變