ss4加馈制动分析.doc

ss4加馈制动分析.doc:..SS4加馈制动分析SS4电力机车采用zdlO5型牵引电动机,是串励直流电机,牵引工况运行时,作为电动机运行,制动工况时作为发电机运行。现在我们讨论制动工况下的运行方式。通常而言,直流电动机的制动方式可分为能耗制动、反接制动、再生制动。它们共同的特点是保持原来磁场方向和大小不变的情况下,只改变电枢电流的方向,或转速的方向(位能性负载),以获得电磁制动转矩。U一laRa直流电动机的转速公式2「不,将la代换后,可得机械特CM性公式n二二一」—旳卅,从此公式,我们可以推导出不同制动C/CeC川方式下的机械特性。n 电机转速n。二丄 理想空载转速CML 电枢电流Ra 电枢电阻CE=pN/60a 电动势常数CfpN/2na 电机堵转常数① 一对正负电刷间的每极合成磁通NL 电机的电磁转矩一、能耗制动能耗制动电路图如图所示。制动时,保持励磁电流不变,将电枢两端从电网断开后立即接入制动电阻,由于机械惯性电机扔按原来方向旋转而变成一台他励直流发电机,此时电磁转矩与电枢旋转方向相反而起到制动作用。当机组所储存的动能全部消耗在制动电阻和机组本身的损耗上,停止转动。能耗制动时的机械特性:从机械特性方程式可知,在能耗制动时,外加电压为零,同吋外接电阻Rb代替式中Rj,①二①N,U=O,电枢刨路设电动机原来运行于A点,当进入能耗制动瞬间,转速不能突变,工作点瞬间过渡到能耗制动机械特性曲线上的B点,相应的制动转矩为MemB,随后电机转速沿着直线下降,当转速下降至零时就停转。能耗制动利用机车本身的动能来获得制动,无需电网输入功率,比较经济,操作简便。故设定在机:乍速度大于33km/h时,采用能耗制动方式。由丁制动转矩会随着转速的降低而迅速减小,故而在低速下制动效果不好,增加了制动时间和制动距离。一种解决办法是当制动转矩下降到某一数值时,切除一部分制动电阻,使得机械特性曲线斜率减小,在同等转速下从而增大制动转矩。二、反接制动当系统要求快速制动时,可将电枢通过一限流电阻反接到电网±o如图所示,这时由于接到电枢回路上的电压反向,而与原来做电动机运行时的电枢电动势同向,所以必须接入限流电阻,否则将烧坏电机并对电网产生强烈冲击。由于此时电枢电流较大,所以将获得较大的制动转矩,从而使电机迅速停止运行。电压反接制动时,机械特性为n=———Memo+14反接制动过程\闯-反向起动过程_月0机械特性跳至BE上。设电机原来运行于A点,当电压反接制动瞬间,系统从A点突然跳至第二象限的B点,由于此时电枢电流和电磁转矩均反向,制动转矩很大(大于同等情况的能耗制动情况),系统急剧减速,从B点到C点过渡。当转速下降接近零时,应立即将电源开关切除,否则电机将反向启动,即从C点运行到E点过渡。由于转速反向,则电动势反向(与外加电压相反),但电磁转矩仍是负值(驱动性质,处于第三象限),如在可逆向运行系统中,带反抗性负载的情况下,当C点的电磁转矩大于负载制动转矩时,电机将作为电动机稳定运行于第三象限的某点,转速为对应的数值。这种制动方法广泛用于带反抗性负载并且频繁启动、制动和正、反转的拖动系统,如吊车的行走机构和龙门刨床的台拖动系统等。如果电动机提升位能性负载运行于第一象限的A点时,若在电枢回路屮串入一适当的电阻,则电