电动机四象限运行特性简介

从前面的分析可知,电动机的运行有电动和制动两种状态,这两种状态的机械特性曲线分布在T_e-n坐标平面上的四个象限内,这就是所谓的电动机的四象限运行,如图4-36所示。

在第一、三象限内,T_e与n₀同方向,为电动状态。其中,在第一象限内,n＞0,T_em＞0,为正向电动状态;在第三象限内,n＜0,T_e＜0,为反向电动状态。

图4-36 电动机的各种运行状态

在第二、四象限内,T_e与n₀反方向,为制动状态。其中,在第二象限内,n＞0,T_e＜0,对于能耗制动和反接制动来说,是对正向运行的电动机进

行制动的减速过程;对于回馈制动来说,是正向运行的电动机处于减速过程或是处于稳定的

回馈制动运行。在第四象限内,n＜0,T_e＞0,在下放位能负载时会出现这一情况。在第四

象限内的工作点C、D、E等均是稳定制动运行工作点,此时位能性负载是匀速下降的。

例:一台他励直流电动机数据为P_N=22kW,U_N=220V,I_N=115A,n_N=l500r/min,

R_a=0.1Ω,电枢电流最大允许值为2I_N。若电动机运行于正向电动状态时,T_L=0.9T_N,忽

略空载转矩,求:

(1)为使反抗性负载在额定状态下进行能耗制动,求电枢回路应串入的制动电阻值,若采用反接制动制动电阻R_b又应是多大?

(2)用此电动机拖动起重机,传动机构的转矩损耗为ΔT=0.1T_N,在能耗制动下以-200r/min的转速下放重物,求电枢回路应串入的制动电阻值R_b。

解:基本数据计算:

电动机正向运转时的负载转矩及负载电流为(www.xing528.com)

T_L=0.9T_N

I_L=0.9I_N=103.5A(Φ=Φ_N)原工作点转速

原工作点反电动势

E_a=C_eΦ_Nn=0.139×1508.3=209.7V

(1)能耗制动时串入的电阻

反接制动时串入的电阻

(2)位能性负载时,传动机构的转矩损耗为ΔT=0.1T_N,采用能耗制动以-200r/min的转速下放重物,下放时的负载转矩及负载电流

T_L1=TL^-2ΔT=0.9T_N-2×0.1T_N=0.7T_N

I_L1=0.1I_N=0.7×115A=80.5A(Φ=Φ_N)

电枢回路串入的电阻