在拖动系统里,异步电机的基本工作状态是电动机状态。但在某些特殊的拖动系统里,以及在一些改变参数后的暂态过程中,也有可能出现发电机的运行状态。
3.3.2.1 负载释放位能时的发电
1.释放位能的负载
在工矿企业中,有大量的起重机械,当起重机械把重物从高处放下时,重物的位能将减小。所以,起重机械放下重物的过程也就是重物释放位能的过程,如图3-23a所示。
图3-23 负载释放位能
a)释放位能的负载 b)发电过程
2.发电过程
重物下降时,即使没有动力,本身也具有重力加速度,下降的速度将越来越快。当电动机放下重物时,在重力加速度作用下,转子的转速将越来越快,从而有可能超过同步转速,而使电动机处于发电状态,如图3-23b所示。
重物下降时,因为转子电流的方向相反了,所以,电机里电磁转矩的方向也和转子旋转的方向相反,是制动转矩,所以,也称为再生制动状态。这时,制动转矩的作用是阻止重物不断加速,使重物匀速下降。(www.xing528.com)
3.3.2.2 暂态过程中的发电
在变频调速系统中,转速的下降是通过降低频率来实现的。假设电动机在较高频率下运行,其转速也较高。
例如,当频率为50Hz时,旋转磁场的同步转速为1500r/min,转子的转速为1480r/min,如图3-24a所示。
图3-24 减小频率的发电状态
a)频率为50Hz b)频率为48Hz c)释放动能
如把频率降为48Hz,则同步转速随频率的下降而立即降至1440r/min。但电动机的转子却因为有惯性,并不立刻下降。于是出现了同步转速低于转子转速的状态,即发电机状态,或再生制动状态,如图3-24b所示。
当拖动系统在较高频率下运行时,动能较大。而在频率下降的过程中,因为转速在降低,故拖动系统的动能也在减小。所以,频率下降的过程,也是拖动系统释放动能的过程。
总而言之,拖动系统释放能量的过程,也就是异步电动机发电的过程。
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