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注:考生属于哪一类,请划√”
(博士、√硕士、工程硕士、师资硕士、同等学力、研究生班)
辽宁工程技术大学
研究生 考试 试卷
考试时间: 2011年6月30日
考试科目: 现代电力电子学
考生姓名: 丁永峰
评 卷 人:
考试分数:
注意 事项
1.考前研究生将填写上述项目
2、字迹要清楚,保持卷面清洁
3.试题和试卷交监考老师
4.教师将试题、试卷、成绩单送研究生院;
专业课报所在院系
三项异步电机能耗制动分析matlab仿真
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1.1制动的分类
一、再生反馈制动
再生反馈制动是指在外部扭矩的作用下,转子速度超过同步速度,电磁扭矩改变方向,成为制动扭矩的运行状态。再生反馈制动不同于反向制动和能耗制动,再生反馈制动不能制动到停止状态。二、反向制动 反向制动是指电机输出扭矩反向制动,或在转子电路上串联较大的附加电阻,使转速反向制动。三、能耗制动 电机在正常运行中,为了快速停止,直流电源连接到电机定子线圈,直流电流进入定子线圈,形成磁场,转子由于惯性继续旋转切割磁场,在转子中形成感应电势和电流,扭矩方向与电机转速方向相反,产生制动作用,最终停止电机。惯性继续旋转切割磁场,在转子中形成感应电势和电流,产生的扭矩方向与电机相反,最终停止制动。.2能耗制动原理
当电机停止按钮按下,电机断开三相电源做惯性运行,我们在定子绕组通入半波直流电源,使之产生固定磁场并与定子相切割,产生感应直流电。制动原理如图1.如磁场中的直流电力与旋转方向相反,使其产生制动和停止。
图1.1 能耗制动原理图
三相异步电机定子绕组断开三相电源后,电机内无磁通势。因此,电磁转矩 T=0,电机在负载扭矩的作用下自然停止,这是自然制动过程。能耗制动电路接线及保护接线图如图1所示.2.三相异步电机定子绕组切断三相交流电源后(1)K断开)同时,直流电流 连接到定子绕组的任何两相I( I也称为直流励磁电流),即开关2K,从而在电机中形成固定在不旋转空间位置的磁通势 F,最大幅值为 F&。三相交流电源切断后,由于机械惯性,电机转子转速 n继续保持原逆时针旋转,而不是突变。此时,直流电流 I固定空间的磁通势 F&与旋转转子相比,旋转磁通势;旋转方向为顺时针,转速为 n。这种相对运动导致转子绕组感应电势 E,并产生电流 I电磁转矩 T,根据左手定则,T方向和磁通势 F与转子相比,旋转方向相同,但与转速 相比n相反,电机处于制动运行状态,电机转速迅速下降,直到转速 n=0时,磁通势 F相对于转子静止 E=0,I=0,T=0.减速过程结束后,电机将停止,实现快速制动停车。如果负载是抗负载,则电机转速 n停车。如果负载是位能负载,则电机转速 n=0时,必须立即用机械闸门制动和停止电机轴。
图1.2 能耗制动控制接线图
由于制动过程,转轴的机械能转化为电能消耗在转子电路的电阻上,因此称为能耗制动。
2.异步电机能耗制动特性分析
三相异步电机能耗制动的机械特性类似于三相异步电机固有的机械特性。当异步电机切断三相交流电源时,接入直流电流 I等值电路如图2所示.1.这是转子绕组相数、匝数、绕组系数和转子电路频率相当于定子边界的结果。
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? 图2. 能耗制动等值电路 图2.2 能耗制动电流关系
图中 S能耗制动转差率。直流磁通势 F当转子之间的相对转速(既转差)保持不变时,即 0-n=-n,且 F&相对转子的转速为同步转速
2-1
转子绕组的频率为:
2-2
图中 I1为等值电流,通过三相异步电机定子绕组接入直流电流转换获得。三相交流电流产生的旋转磁通势 F&取代直流磁通势 F&推导关系如下:
当电机定子绕组为ㄚ有形接法
2-3
当电机定子绕组为△有形接法