再生制动原理及机械特性分析

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：当制动转矩与重力形成的转矩相等时，重物G将匀速下降。右击图形区中的任意一个视图，在弹出的快捷菜单中选择命令，系统弹出图11.1.12所示的“零部件线型”对话框。图11.1.12 “零部件线型”对话框图11.1.12所示的“零部件线型”对话框中各选项的功能说明如下：图1-33 再生制动的机械特性①—原机械特性 ②—频率下降后的机械特性

1.特征和原理当异步电动机的转子转速n_M超过同步转速n₀时，电动机便处于再生制动状态。其基本特征是：

（1）n₀与n_M同方向；

（2）n₀<n_M。

当n_M>n₀时，转子绕组切割旋转磁场的磁力线的方向和电动机状态（n_M<n₀）时正好相反。所以，转子绕组中的感应电动势和电流的方向也都相反，所产生的电磁转矩的方向也就和旋转方向相反，如图1-31所示。

由于定子电流的相位要随转子电流而变，所以这时的异步电动机实际上处于发电状态，或者说，电力拖动系统的动能被“再生”成电能了。

图1-31 再生制动原理

2.应用场合

（1）起重机下放重物G时，由于重力加速度的原因，电动机轴上的转速可能超过同步转速而处于再生状态，如图1-32所示。这时，制动转矩的功能是阻止重物无限制地加速。当制动转矩与重力形成的转矩相等时，重物G将匀速下降。

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图1-32 起重机下放重物

（2）变频调速系统的降速是通过降低频率来实现的。在频率刚降低的瞬间，同步转速也同时下降，而电力拖动系统的转速则由于惯性而尚未下降，于是出现了n_M>n₀的状态。

3.机械特性再生状态的机械特性是电动机状态机械特性向第二象限的延伸，如图1-33所示。

当起重机放下重物时，因为转子转速超过了同步转速，故工作点顺着原机械特性曲线①向第二象限移动，直至电磁制动转矩-T_M与重物的牵引转矩T_G相等，这时的工作点已移至G点（-T_M=T_G，n_G）。

当变频调速系统降速时，由于频率降低，机械特性变成了曲线②。但由于电力拖动系统的惯性，系统的转速不可能突变，因而工作点将从曲线①上的Q点（T_Q、n_Q）按转速未变的原则“跳转”到曲线②上。由于曲线②上与转速n_Q对应的点是第二象限的B点，于是得到反方向的制动转矩T_B，使电力拖动系统迅速降速。

图1-33 再生制动的机械特性

①—原机械特性 ②—频率下降后的机械特性

再生制动原理及机械特性分析

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