實用標準

文案大全

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

總結

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