(电力拖动控制系统).ppt

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1、电力拖动控制系统电力拖动控制系统 对对 象：象： 电气电气2010级级1-4班班 （76人人)授课时间：授课时间： 2013.4.9-2013.6.222013.4.9-2013.6.22主讲教师：主讲教师： 夏胜芬夏胜芬 黄声华黄声华 单位：单位： 电气学院电机及控制系电气学院电机及控制系电话：电话： 87542626- 821287542626- 8212，1350713890013507138900节次：节次： 星期二星期二星期二星期二3-43-4， 星期四星期四星期四星期四1-21-2教室：教室： 西西西西12-S30412-S304， S307S307绪绪 论论 1.本课程在电气学科

2、中的位置本课程在电气学科中的位置2.本本课程课程与先修课程的关系与先修课程的关系3.教材、参考教材教材、参考教材 4.本课程的学习内容本课程的学习内容5.教学安排教学安排6.电力拖动控制系统的发展动向电力拖动控制系统的发展动向1. 本课程在电气学科中的位置本课程在电气学科中的位置电能的电能的“生产、变换、传输、分配和使用生产、变换、传输、分配和使用”的示意图的示意图电能主要用于电力拖动系统电能主要用于电力拖动系统电动机电动机 希望对电力拖动系统有更多的干预和控制希望对电力拖动系统有更多的干预和控制电机调速系统电机调速系统 课程的目的与任务课程的目的与任务 本课程在电气学科中的位置本课程在电气学

3、科中的位置2. 本课程与先修课程的关系本课程与先修课程的关系 l 先修课程先修课程:电机学电机学电力电子学电力电子学自动控制理论自动控制理论检测技术检测技术电子技术基础电子技术基础微机及其接口技术微机及其接口技术特点：综合性强，涉及面广！特点：综合性强，涉及面广！电力拖动控制系统电力拖动控制系统例例:p182,图图9-17,(图图0-2),无刷直流电动机系统无刷直流电动机系统3. 教材、参考教材教材、参考教材 l参考教材参考教材 ：电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统第第2版版 ，陈伯时，陈伯时 主编主编;电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统-运动控制系统运动控制系统第第4版版 ，阮毅

4、，阮毅，陈伯时陈伯时 主编主编;电机及拖动基础电机及拖动基础 ，顾绳谷主编，顾绳谷主编; 其它有关直流调速系统、交流调速系统的书；其它有关直流调速系统、交流调速系统的书；l 教材：教材： 电力拖动控制系统电力拖动控制系统，马志源编著，马志源编著， 科学出版社，科学出版社，2004年第年第1版，版，2011年年3月第月第5次印刷次印刷4. 本课程的学习内容（本课程的学习内容（教材体系教材体系） l 交流调速系统交流调速系统 交流调压调速交流调压调速 第第5章章 串级调速串级调速 第第6章章 交流变频调速交流变频调速 他控式他控式 第第7、8章章 自控式自控式 第第9章章 矢量控制矢量控制 第第1

5、0、11章章l 电力拖动基础电力拖动基础 第第1章章l 直流调速系统直流调速系统 第第2、3、4章章5. 教学安排教学安排讲课讲课: 40学时学时, 共共11章，章，实验实验: 8学时学时 2次：次：1.直流调速系统直流调速系统 2.交流变频调速系统交流变频调速系统 时间要排；地点：西二楼时间要排；地点：西二楼1楼电机实验室楼电机实验室作业作业: 每周二交每周二交考试：闭卷考试：闭卷成绩：成绩： 平时平时20分（含作业、课堂、实验）分（含作业、课堂、实验） 考试考试80分分100分分6. 电力拖动控制系统的发展动向电力拖动控制系统的发展动向20世纪世纪60年代以前年代以前，调速系统是以直流机组

6、为主，调速系统是以直流机组为主，20世纪世纪60年代年代， 开始有晶闸管构成的直流开始有晶闸管构成的直流V-M系统。系统。20世纪世纪70年代年代开始，研究交流调速系统。开始，研究交流调速系统。20世纪世纪80年代之后，交流调速系统已成为调速系统的主流。年代之后，交流调速系统已成为调速系统的主流。 l 交流调速系统在不断发展和完善之中。交流调速系统在不断发展和完善之中。 目前主要目前主要发展动向发展动向：(1)新型调速电机。新型调速电机。(2)新型变流装置和变流技术。新型变流装置和变流技术。(3)新的控制策略。新的控制策略。(4)无速度（位置）检测器的速度（位置）检测技术。无速度（位置）检测器

7、的速度（位置）检测技术。(5)全数字化控制及集成化技术。全数字化控制及集成化技术。l 电力拖动控制系统的发展极为迅速：电力拖动控制系统的发展极为迅速：第第1章章 电力拖动基础电力拖动基础 1.1 电力拖动系统的运动方程电力拖动系统的运动方程 1.2 电力拖动系统的机械特性电力拖动系统的机械特性 1.3 他励直流电动机的起动、调速与制动他励直流电动机的起动、调速与制动1.4 异步电动机的起动、调速与制动异步电动机的起动、调速与制动 学习目标与要求学习目标与要求1掌握电力拖动系统的构成。掌握电力拖动系统的构成。 2了解机械传动机构与工作机械的折算。了解机械传动机构与工作机械的折算。 3掌握电力拖动

8、系统的运动方程及掌握电力拖动系统的运动方程及明确速度控制的本质是明确速度控制的本质是对转矩的控制。对转矩的控制。 4掌握电动机及负载的机械特性掌握电动机及负载的机械特性，掌握电动机电动制动和掌握电动机电动制动和四象限运行的概念。四象限运行的概念。 5掌握电力拖动系统稳定运行条件。掌握电力拖动系统稳定运行条件。 6复习复习他励直流电动机的起动、调速，他励直流电动机的起动、调速，学习掌握学习掌握他励直流他励直流电动机的制动。电动机的制动。 7复习复习异步电动机的起动、调速，异步电动机的起动、调速，学习掌握学习掌握异步电动机的异步电动机的制动。制动。学习重点学习重点速度控制的本质是对转矩的控制。速度

9、控制的本质是对转矩的控制。 电动机电动机四象限运行的概念四象限运行的概念。 电力拖动系统电力拖动系统稳定运行条件。稳定运行条件。 他励直流电动机他励直流电动机4种制动的方法及原理种制动的方法及原理。 异步电动机异步电动机5种制动的方法及原理种制动的方法及原理。拖动（拖动（drive）：）：用各种用各种原动机原动机带动生产带动生产/工作机械（负载）工作机械（负载）产生运动产生运动，以完成一，以完成一定的任务。定的任务。电力拖动（电力拖动（electrical drive）：）：用各种用各种电动机作为原动机电动机作为原动机的拖动方式。的拖动方式。1.1.1 电力拖动系统的构成电力拖动系统的构成 1

10、.1 电力拖动系统的运动方程电力拖动系统的运动方程 一、一、“电力拖动电力拖动 ”的概念的概念四个组成部分四个组成部分：1. 电动机电动机 2. 电机控制装置电机控制装置3. 机械传动机构机械传动机构4. 工作机械工作机械 二、电力拖动系统的构成二、电力拖动系统的构成电机控制装置：电机控制装置：l由各种控制电机、电器、自动化元件及工业控制计算机等组成由各种控制电机、电器、自动化元件及工业控制计算机等组成l负责电源与电动机之间的负责电源与电动机之间的“接通接通”和和“断开断开”等简单控制等简单控制l承担对速度、位置、转矩（拖动力）等物理量的复杂控制任务承担对速度、位置、转矩（拖动力）等物理量的复

11、杂控制任务 简单简单的的通断控制通断控制：由继电器、接触器等构成由继电器、接触器等构成复杂的自动控制复杂的自动控制：由各种电力电子变换器（变频器、直流斩由各种电力电子变换器（变频器、直流斩波器、交流调压器、可控整流器等）及其控制器构成波器、交流调压器、可控整流器等）及其控制器构成机械传动机构：机械传动机构：连接电机与工作机械；连接电机与工作机械； 用于速度、运动方向、转矩等传动量的传递与变换，满足工作机械对用于速度、运动方向、转矩等传动量的传递与变换，满足工作机械对速度、转矩（或拖动力）等指标的要求。速度、转矩（或拖动力）等指标的要求。电动机电动机：作为原动机，作为原动机，担负着机电能量转换的

12、任务担负着机电能量转换的任务= 电能转换成机械能电能转换成机械能，拖动生产机械的某工作机构。拖动生产机械的某工作机构。工作机械：工作机械：生产机械为执行某一任务的机械部分。生产机械为执行某一任务的机械部分。1.1.电机及电机及负载负载2.2.电力电子变换器（主电路）电力电子变换器（主电路）3.3.控制器控制器4.4.检测、反馈装置检测、反馈装置 三、电力拖动三、电力拖动控制系统控制系统结构框图结构框图1.1.1 电力拖动系统的构成电力拖动系统的构成 1.1 电力拖动系统的运动方程电力拖动系统的运动方程 折折算算1.1.2 机械传动机构与工作机械的折算机械传动机构与工作机械的折算 转矩转矩（力）

13、、（力）、转速（速度）转速（速度）、转动惯量（质量）转动惯量（质量）Nm Nm （N N ）、）、rad/srad/s（m/s)m/s)、 kg/mkg/m2 2 ( kg) ( kg)1折算的概念及折算原则折算的概念及折算原则1） 折算的概念折算的概念把一个把一个多轴系统用一个单轴系统多轴系统用一个单轴系统或单拖动（推动）系统或单拖动（推动）系统 来来取代取代。 a）保持折算前后两个系统传送的）保持折算前后两个系统传送的功率相同功率相同 b）保持折算前后两个系统储存的）保持折算前后两个系统储存的动能相同动能相同 2） 折算原则：折算原则：3） 要折算的量：要折算的量：折算折算多多轴系统轴系统

14、单单轴系统轴系统能量守恒能量守恒简化！简化！以获得一个以获得一个运动方程！运动方程！ 2.两类折算问题：两类折算问题：（1）折算到电机旋转轴上）折算到电机旋转轴上 （2）折算到直线运动的工作机构上）折算到直线运动的工作机构上负载负载转转矩矩Tl 的折算（的折算（功率相等）功率相等）转动惯量转动惯量J的折算：的折算：动能相等原则动能相等原则系统储存的动能相等系统储存的动能相等l传动损耗谁承担？传动损耗谁承担？l由电动机承担由电动机承担电动态电动态速比速比 l由工作机构承担由工作机构承担发电态发电态总转动惯量是总转动惯量是J为：为： 拖动力拖动力F的折算的折算 运动质量运动质量m的折算的折算 功率

15、相等原则功率相等原则（电动态为例电动态为例）：）：动能相等原则动能相等原则=系统储存的动能相等系统储存的动能相等电机转子做电机转子做“直线运动直线运动”的质量折算的质量折算为：为：拖拖动系系统做直做直线运运动时总质量：量： 旋转部分的都要折算！旋转部分的都要折算！ 2.两类折算问题：两类折算问题：（2）折算到直线运动的工作机构上折算到直线运动的工作机构上旋转运动的物理量折算为直线运动对应的量旋转运动的物理量折算为直线运动对应的量 以电动汽车为例以电动汽车为例折算后的结果折算后的结果（折算目的达到了！）：（折算目的达到了！）：无论是直线运动还是旋转运动，无论是直线运动还是旋转运动，机械运动方程只

16、机械运动方程只有一个！有一个！复杂的机械问题简化了！复杂的机械问题简化了！ 对对直线运动直线运动，运动方程为，运动方程为 对对旋转运动旋转运动，运动方程为，运动方程为1.1.3 电力拖动系统的运动方程电力拖动系统的运动方程 对对直线运动直线运动，运动方程为，运动方程为 对对旋转运动旋转运动，运动方程为，运动方程为式中：式中：G重量（重量（N）；）；g重力加速度，重力加速度，g = 9.81m/s2 ； D惯性直径（惯性直径（m）；）； 惯性半径（惯性半径（m）旋转运动方程的工程实用形式为：旋转运动方程的工程实用形式为：称为称为飞轮矩飞轮矩两式中的三项两式中的三项都有都有方向方向工程习惯：转速的

17、单位为工程习惯：转速的单位为-n(r/min)，不用转动惯量不用转动惯量J而用飞轮矩而用飞轮矩GD2(Nm2)。1.1.4 速度控制的本质是对转矩的控制速度控制的本质是对转矩的控制一、由运动方程式一、由运动方程式可知判断拖动系统的运动状态：可知判断拖动系统的运动状态：l 当当 T=Tl 时， d/dt=0，电力拖力拖动系系统处在处在匀速匀速旋转（含静止不动）的稳态中。旋转（含静止不动）的稳态中。 ，l 当当 TTl 时，d/dt0，电力拖动系统处在电力拖动系统处在加速加速（或反向减速）状态（或反向减速）状态 。 l 当当 TTl 时，d/dtTl ，电机加速。，电机加速。 当到达新转速后，再使

18、当到达新转速后，再使 T=Tl ，则电机就在新的转速下稳定运行。，则电机就在新的转速下稳定运行。三、重要结论：电动机速度控制的本质是对其输出转矩的控制。三、重要结论：电动机速度控制的本质是对其输出转矩的控制。 1.1.4 速度控制的本质是对转矩的控制速度控制的本质是对转矩的控制由运动方程式：由运动方程式：可判断拖动系统的运动状态；可判断拖动系统的运动状态； 可知电力拖动自动控制系统如何才能调速！可知电力拖动自动控制系统如何才能调速！，重要结论：电动机速度控制的本质是对其输出转矩的控制。重要结论：电动机速度控制的本质是对其输出转矩的控制。 以他励直流电动机调压降速的物理过程说明该结论：以他励直流

19、电动机调压降速的物理过程说明该结论： 原状态：原状态：新状态：新状态：假假设负载转矩矩 Tl 恒定，恒定，稳速运行速运行T等于等于Tl lUaEa，Ia反向，反向，T制动，减速，制动，减速，Ea下降，直至下降，直至Ua=Ea进入进入电动态，系统依然减速电动态，系统依然减速,直到进入新的平衡态。直到进入新的平衡态。1.2 电力拖动系统的机械特性电力拖动系统的机械特性 1.2.1 机械特性机械特性 1. 机械特性是指转速与转矩之间的关系曲线，即机械特性是指转速与转矩之间的关系曲线，即 机械特性机械特性 负载机械特性负载机械特性 电动机机械特性电动机机械特性 固有机械特性固有机械特性 人为机械特性人

20、为机械特性 2. 运行状态：运行状态：运动方程中反映了三个物理量运动方程中反映了三个物理量T，Tl、转速转速n之间的关系之间的关系 。这三个物理量都有方向，有正负之分，选定参考正方向这三个物理量都有方向，有正负之分，选定参考正方向 ：TL与与T参考正向相反。参考正向相反。再有两个方程就能求解了！再有两个方程就能求解了！电动电动：转矩与转速的方向一致：转矩与转速的方向一致 制动制动：转矩与转速的方向相反：转矩与转速的方向相反3. 四象限运行：四象限运行： 1.2.2 负载的机械特性负载的机械特性 a)反抗性反抗性 b）位能性位能性 c）粘滞摩擦力粘滞摩擦力 d）流体阻力流体阻力 e）恒功率阻力恒

21、功率阻力 例，实际风机的负载机械特性：例，实际风机的负载机械特性： l 实际的机械装置则是多种性质的负载转矩的组合实际的机械装置则是多种性质的负载转矩的组合 1.2.3 电动机的固有机械特性电动机的固有机械特性 a）他励直流电动机他励直流电动机 b）异步电动机异步电动机 e）同步电动机同步电动机 把电机和负载机械特性曲线画在同一坐标平面，交点处满把电机和负载机械特性曲线画在同一坐标平面，交点处满足足 ， 但这时系统一定能稳定运行吗？但这时系统一定能稳定运行吗？1.2.4 电力拖动系统电力拖动系统稳定运行条件稳定运行条件稳定运行是对系统的最基本的要求；稳定运行是对系统的最基本的要求；稳定运行是对

22、系统的最基本的要求；稳定运行是对系统的最基本的要求；学会用机械特性来判断系统是否能稳定运行。学会用机械特性来判断系统是否能稳定运行。学会用机械特性来判断系统是否能稳定运行。学会用机械特性来判断系统是否能稳定运行。 条件条件1： 电机机械特性曲线及负载机械特性曲线有交点电机机械特性曲线及负载机械特性曲线有交点 是充要条件么？是充要条件么？稳定点稳定点不稳定点不稳定点讨论讨论A点：点：A点是真正的大范围渐进稳定运行点点是真正的大范围渐进稳定运行点若扰动使转速降低，这时若扰动使转速降低，这时 ，拖动系统加速，系统同样会回到，拖动系统加速，系统同样会回到A点运行。点运行。若若系系统统受受到到扰扰动动而

23、而使使转转速速升升高高，这这时时 ， 拖拖 动动 系系 统统 减减 速速 ， 最最 终终 回回 到到A 点点 。讨论B点：所以所以B点不是真正的稳定运行点点不是真正的稳定运行点若扰动使转速降低，这时若扰动使转速降低，这时 ，拖动系统减速，拖动系统减速，系统同样会离开系统同样会离开B点点,直到停止运行直到停止运行。若系统受到扰动而使转速升高，这时若系统受到扰动而使转速升高，这时 ，拖动系统升速，拖动系统升速，最终离开最终离开B点（到了点（到了A点）点）。条件条件2. 且且在交点处满足在交点处满足 判别方法：判别方法：l条件条件1：电机机械特性及负载机械特性有交点：电机机械特性及负载机械特性有交点

24、 （只是必要条件！）（只是必要条件！）1.3 他励直流电动机的他励直流电动机的起动起动、调速调速与制动与制动 1.3.1 他励直流电动机的人工机械特性他励直流电动机的人工机械特性 他励直流电动机方程他励直流电动机方程 （分析工具之一）（分析工具之一）“固有固有”:”:额定参数额定参数时时 人为机械特性人为机械特性 固有机械特性固有机械特性 1.3.2 他励直流电动机的调速他励直流电动机的调速 1 1调速方法调速方法 电枢回路串电阻调速；电枢回路串电阻调速；改变电枢端电压调速；改变电枢端电压调速；弱磁调速。弱磁调速。 分分析析工工具具之之二二改变改变Rj改变改变Ua改变改变2、人为机械特性族分析

25、调速方法的过渡过程、人为机械特性族分析调速方法的过渡过程负载是恒转矩负载是恒转矩机械特性机械特性的交点：不同控制值下的稳定运行点的交点：不同控制值下的稳定运行点l电参数突变瞬间，工程上可以认为转速电参数突变瞬间，工程上可以认为转速不变，原因是什么？不变，原因是什么？1.3.2 他励直流电动机的调速他励直流电动机的调速 串电阻调速串电阻调速只能把速度只能把速度由额定转速往低速方向调由额定转速往低速方向调弱磁弱磁调速调速适合于适合于升速升速改变端电压调速转速一般只采用改变端电压调速转速一般只采用降压调速降压调速： 一般情况一般情况下电机的下电机的绝缘不允许绝缘不允许所加的电压高于额定电压所加的电压

26、高于额定电压3、三种调速方法的特点比较三种调速方法的特点比较l无级调速的概念与闭环自动控制系统无级调速的概念与闭环自动控制系统l节能概念：节能概念：l控制功率大小的概念：控制功率大小的概念：l调压调速为直流电机的调压调速为直流电机的“主导调速方法主导调速方法”1.3.2 他励直流电动机的调速他励直流电动机的调速 所允许的最大输出转矩所允许的最大输出转矩 4 4调速时的转矩与功率调速时的转矩与功率 图图1-11 调速时转矩与功率曲线调速时转矩与功率曲线 所允许的最大输出功率所允许的最大输出功率 l 电机电机允许流过的最大电流允许流过的最大电流受制于电受制于电机的散热条件，一般为额定电流机的散热条

27、件，一般为额定电流I IaNaN。-安全运行边界！安全运行边界！ 自然冷却，自扇冷式自然冷却，自扇冷式 ，他扇冷式，他扇冷式 ，水外冷，水外冷，水内冷，蒸发冷却，超导，等水内冷，蒸发冷却，超导，等不变不变 下降下降不变不变 与转速成正比与转速成正比l 在在 nnnn nN N 的区域，磁通的区域，磁通减小，减小， ，PmaxPmax不变不变。称恒功率调速区域。称恒功率调速区域。 l 电机的冷却电机的冷却 方式：方式：Q1：直流电机的三种调速方法在调速时最大转矩或最大功率是什么特点？直流电机的三种调速方法在调速时最大转矩或最大功率是什么特点？Q2：异步电机或同步电机也有类似的问题么？异步电机或同

28、步电机也有类似的问题么？1.3.2 他励直流电动机的调速他励直流电动机的调速 电动机的电动机的允许输出最大转矩允许输出最大转矩 和和允许输出最大功率允许输出最大功率 在不同方法调速时是不同的。在不同方法调速时是不同的。 （1）串电阻调速及降压调速串电阻调速及降压调速时，允许最大输出转矩不变时，允许最大输出转矩不变“恒转矩调速恒转矩调速”1.3.3 他励直流电动机的起动他励直流电动机的起动 常用的起动方法有：常用的起动方法有： 2.2.降压起动降压起动 3.3.电枢回路串电阻起动电枢回路串电阻起动1.1.直接全压起动直接全压起动 只能用于小容量电机只能用于小容量电机图图1-13 分二级电阻分二级

29、电阻起动的起动过程起动的起动过程a）机械特性曲线）机械特性曲线 b）转速变化曲线）转速变化曲线c）电流变化曲线）电流变化曲线 1.3.4 他励直流电动机的制动他励直流电动机的制动 : T与与N反向反向1能耗制动能耗制动 a a）原理电路图）原理电路图-方法或条件方法或条件 b b）机械特性图）机械特性图制动特性制动特性 Q1：制停过程是一个动态过程？还是能稳定制动运行？：制停过程是一个动态过程？还是能稳定制动运行？c c）能量传递简图）能量传递简图节能否？节能否？ 最终的稳态工作点：最终的稳态工作点：（1）反抗性负载，反抗性负载，C C点点（2 2）位能性负载）位能性负载 ，D点点l 制动最常

30、用场合：制动最常用场合： 1. 快速停车或快速降速快速停车或快速降速 2. 限制（或控制）工作机械产生过高的速度限制（或控制）工作机械产生过高的速度 l 直流电机的直流电机的电磁制动方法电磁制动方法有四：有四： 2 2回馈制动（再生发电制动回馈制动（再生发电制动 ）c c）能量传递简图）能量传递简图 a a）原理电路图）原理电路图 b b）机械特性图）机械特性图 l 回馈制动实际中常常出现于：回馈制动实际中常常出现于：l 回回馈制制动发生条件：生条件：电机机转速速nn0 ，即电机反电势，即电机反电势 。 位能性负载拖动电动机转动时位能性负载拖动电动机转动时 在调压调速中突然降低端电压在调压调速

31、中突然降低端电压弱磁调速中突然增加磁通时弱磁调速中突然增加磁通时l 以突然以突然降压产生回馈制动为例降压产生回馈制动为例分析：分析： 动态制动动态制动电动电动3反接制动反接制动: 反抗性负载的（电动）稳态运行点反抗性负载的（电动）稳态运行点 （位能性负载回馈）（位能性负载回馈） Ua（）（）Ea（）（）Ia（）（）Ra，Ia反向，反向，T方向反方向反制动停车则应及时切断电制动停车则应及时切断电源，否则电机反转源，否则电机反转反抗性负载的（电动）稳态运行点反抗性负载的（电动）稳态运行点 （位能性负载回馈）（位能性负载回馈） 制动过程结束：制动过程结束：BC为制动线为制动线l 条件：电枢电压反向条

32、件：电枢电压反向l 串入串入Rj的目的的目的 ？l 电机最终的稳态运行点电机最终的稳态运行点 l 制制动停停车用用时切断电源方法切断电源方法l 制制动停停车过程程为动态过程程ABCB：稳态运行点稳态运行点第四象限：第四象限：“倒拉反转制动倒拉反转制动”R增大。增大。Ia下降，下降，T Tl,能量传递简图同反接制动能量传递简图同反接制动4倒拉反转制动倒拉反转制动位能性负载（如吊车下放重物）位能性负载（如吊车下放重物），电枢回路串，电枢回路串较大的电阻较大的电阻以控制以控制下放速度下放速度电机转矩电机转矩小于负载转矩，电动小于负载转矩，电动机被负载拉成反转机被负载拉成反转B：稳态运行点稳态运行点第

33、四象限：第四象限：“倒拉反转制动倒拉反转制动”R增大。增大。Ia下降，下降，T Tl,能量传递简图同反接制动能量传递简图同反接制动l 条件：条件：1)电枢正电压；电枢正电压； 2）位能性负载；）位能性负载； 3）电机反转；）电机反转； 4）串电阻（非必要）串电阻（非必要）n负载转矩性质不同负载转矩性质不同n运行状态侧重点不同运行状态侧重点不同反接制动时反接制动时,T TL L与与T反号反号;倒拉反转制动倒拉反转制动, T TL L与与T同号。同号。倒拉反转制动是以稳态运行为主，倒拉反转制动是以稳态运行为主，反接制动是动态过程。反接制动是动态过程。倒拉反转制动与反接制动的关系倒拉反转制动与反接制

34、动的关系各种运转状态之比较各种运转状态之比较1.4 异步电动机的起动、调速与制动异步电动机的起动、调速与制动 1.4.1 异步电动机的机械特性异步电动机的机械特性 1 1固有机械特性固有机械特性 转矩的物理表达式转矩的物理表达式转矩的参数表达式转矩的参数表达式 （额定参数时即为（额定参数时即为固有机械特性表达式）固有机械特性表达式） 2 2人工机械特性人工机械特性 a)改变输入电压改变输入电压 b)绕线式转子回路串电阻绕线式转子回路串电阻 c)改变电源频率改变电源频率 d)改变极对数改变极对数 1.4.2 异步电动机的起动异步电动机的起动 a) 降压起动降压起动 b) 转子回路串电阻起动转子回

35、路串电阻起动 c)变频起动变频起动 d)其它其它 1.4.3 异步电动机的调速异步电动机的调速 a)调压调速调压调速 b) 转子回路串电阻调速转子回路串电阻调速c)定子回路串电抗调速定子回路串电抗调速 1。变频调速。变频调速2。变转差调速。变转差调速3。 变极调速变极调速 1.4.4 异步电动机的制动异步电动机的制动 1 1回馈制动回馈制动 a)负载带动电机发电负载带动电机发电 b)变频调速时的回馈制动变频调速时的回馈制动 d)能量传递简图能量传递简图 l 发生条件：发生条件： 1）接交流电源）接交流电源 2）l 回馈（发电）原理回馈（发电）原理l 发生的场合：发生的场合： a)位能负载带动电

36、机发电位能负载带动电机发电 b)变频调速时降低变频器的输出频率变频调速时降低变频器的输出频率 c)变极调速时的回馈制动变极调速时的回馈制动l 机械特性曲线图机械特性曲线图l 能量传递简图能量传递简图c)变极调速时的回馈制动变极调速时的回馈制动 2 2能耗制动能耗制动 1) 原理电路图原理电路图2)制动的工作原理：制动的工作原理： 方法方法 原理原理3) 机械特性曲线图机械特性曲线图4) 能量传递简图能量传递简图原理电路图原理电路图3 3反接制动反接制动 4 4倒拉反转制动倒拉反转制动 5 5阻容制动阻容制动 原理电路图原理电路图制动的工作原理制动的工作原理作业：P.24 1-11，1-12，1

37、-13，1-14，1-15课堂：课堂：p.231-1, 1-2, 1-3, 1-41-5他他励励直直流流电电动动机机在在倒倒拉拉反反转转制制动动时时，电电动动机机的的工工作作状状态态是是 ，在在反反接接制制动动时时，电电动动机机的的工工作作状状态态是是 。a)稳态运行状态；稳态运行状态； b)动态运行过程。动态运行过程。1-6异异步步电电动动机机在在采采用用“能能耗耗制制动动”时时，其其主主要要方方法法是是 。a）转子回路串电阻；转子回路串电阻； b) 定子回路串电阻；定子回路串电阻； c) 把把定定子子回回路路从从电电源源断断开开，接接制制动动电电阻阻； d) 定定子子回回路路通通直流电流。直流电流。