能耗制動matlab仿真

注：考生屬哪種類別請劃“√”(博士、√在校碩士、工程碩士、師資碩士、同等學力、研究生班)遼寧工程技術大學研究生考試試卷考試時間： 2011年6月30日考試科目：現代電力電子學考生姓名：丁永峰評卷人：考試分數：注意事項1、考前研究生將上述項目填寫清楚2、字跡要清楚，保持卷面清潔3、試題、試卷一齊交監考老師4、教師將試題、試卷、成績單，一起送研究生學院；專業課報所在院、系三項異步電動機能耗制動分析及matlab仿真。1 三相異步電動機制動介紹1.1制動的分類一、再生回饋制動再生回饋制動是在外加轉矩的作用下，轉子轉速超過同步轉速，電磁轉矩改變方向成為制動轉矩的運行狀態。再生回饋制動與反接制動和能耗制動不同，再生回饋制動不能制動到停止狀態。二、反接制動反接制動是在電機定子三根電源線中的任意兩根對調而使電機輸出轉矩反向產生制動，或者在轉子電路上串接較大附加電阻使轉速反向，而產生制動。三、能耗制動電機在正常運行中，為了迅速停車，在電機定子線圈中接入直流電源，在定子線圈中通入直流電流，形成磁場，轉子由于慣性繼續旋轉切割磁場，而在轉子中形成感應電勢和電流，產生的轉矩方向與電機的轉速方向相反，產生制動作用，最終使電機停止。于慣性繼續旋轉切割磁場，而在轉子中形成感應電勢和電流，產生的轉矩方向與電機的轉速方向相反，產生制動作用，最終使電機停止。1.2能耗制動的原理當電機停止按鈕按下，電機斷開三相電源做慣性運行，我們在定子繞組通入半波直流電源，使之產生固定磁場并與定子相切割，產生感應直流電。制動原理如圖1.1所示，此直流電在磁場中受力與旋轉方向相反，使之產生制動并停車。 圖1.1 能耗制動原理圖如果三相異步電動機定子繞組斷開三相電源后，則電機內無磁通勢。從而電磁轉矩T＝0，電動機在負載轉矩作用下，自然停車，這是自然制動過程。能耗制動的電路接線及保護接線圖如圖1.2所示，三相異步電動機定子繞組切斷三相交流電源后(1K斷開)，同時，在定子繞組任意兩相上接入直流電流I(I也稱直流勵磁電流)，即接通開關2K，從而在電機內形成一個不旋轉的空間位置固定的磁通勢F,最大幅值為F&。在三相交流電源切斷后的瞬間，電動機轉子由于機械慣性其轉速n不能突變，而繼續維持原逆時針方向旋轉。此時，直流電流I產生的空間固定不轉的磁通勢F&相對于旋轉的轉子是一個旋轉磁通勢；旋轉方向為順時針，轉速大小為n。這種相對運動導致了轉子繞組有感應電動勢E，并產生電流I和電磁轉矩T，根據左手定則可知,T的方向與磁通勢F相對于轉子的旋轉方向是一樣的，但與轉速n的方向相反，電動機處于制動運行狀態，電機轉速迅速下降，直到轉速n=0時，磁通勢F與轉子相對靜止 E＝0, I=0, T=0,?減速過程結束，電動機將停轉，實現了快速制動停車。如果負載是反抗性負載，則電機轉速n將停車。如果負載是位能性負載，則電機轉速n=0時必須立即用機械抱閘，將電機軸剎住停車。圖1.2能耗制動控制接線圖由于制動過程，轉軸的機械能轉換成電能消耗在轉子回路的電阻上，因此，稱為能耗制動。2.異步電動機能耗制動的特性分析三相異步電動機能耗制動的機械特性的推導類似于三相異步電動機固有機械特性的推導。當異步電動機切斷三相交流電源，接入直流電流I時的等值電路如圖2.1所示。它是轉子繞組相數、匝數、繞組系數及轉子電路的頻率都折合到定子邊界的結果。?????圖2.1能耗制動的等值電路???? ?圖2.2能耗制動的電流關系圖中S為能耗制動轉差率。當直流磁通勢F于轉子之間相對轉速(既轉差)不變時，即0-n=-n，且F&的相對轉子的轉速即同步轉速為，則 2-1 轉子繞組頻率為：2-2圖中I1為等值電流，它是通過三相異步電動機定子繞組接入直流電流?換算得到的。利用三相交流電流產生的旋轉磁通勢F&效替代直流磁通勢F&推導出關系如下：當電動機定子繞組為ㄚ形接法時，有 2-3當電動機定子繞組為△形接法時，有 2-4根據等值電路畫出能耗制動時各電流之間的關系圖如圖2.2所示，則 2-5忽略勵磁電阻r的鐵損耗作用，則2-6對于轉子功率因數角有???????????2-7????代入整理各得 2-8則?? 2-9上式為能耗制動的機械特性表達式。和電動機運行狀態時的機械特性參數表達式推導方法一樣，可導出能耗制動時的最大轉矩TmT相應的轉差率SV為 2-10畫出三相異步電動機能耗制動時的機械特性如圖2.3所示,圖中曲線1為直?圖2.3?能耗制動的性??????????圖2.4?能耗制動過程流電流為 I，子串入電阻R=0性；曲線2為直流電流為I，子串入電阻R非0；曲線3為直流電流為I轉子串入電阻R=0；曲線4

總結

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