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说走就走”的电机,如何“说停就停”?如何让高速运转的电机悬崖勒马浪子回头?

2022-01-11 来源: 阅读量:2

导读:文武之道,一张一弛。君子处事,能放能收。电机的控制同样如此,既要能让电机说走就走进入工作状态,也要能让电机当停则停听人指挥。如果电动汽车不能随时刹车、电梯不能随
文武之道,一张一弛。君子处事,能放能收。电机的控制同样如此,既要能让电机说走就走进入工作状态,也要能让电机当停则停听人指挥。如果电动汽车不能随时刹车、电梯不能随心所欲的停在指定楼层、起重机不能把吊起的货物稳定的悬挂在半空中,这将是怎样一副荒唐而混乱的景象?
 
 如何使电机旋转起来,答案比较简单,给他电让他输出动能即可。但让它在关键时刻说停就停就没那么简单了,电机正转到高潮如何能马上停下来?今天容我细细扒一扒,这匹脱缰的野马是如何被驯服的。
 
 一般来说,电机的制动分为两种,没技术含量的和有技术含量的。没技术含量的就是机械制动简单粗暴,一个大刹车片或者抱闸就能解决问题。但是靠着摩擦摩擦来搞定制动毕竟不牢靠,刹车片磨损之后也许容易出危险。所以有技术含量的制动方式是什么呢?有技术含量的叫做电力制动,相对于暴力的机械制动,电力制动属于内家功夫。电力制动又要细分为:反接制动、能耗制动和再生制动。
 
反接制动:在电机上加上一个反向电动势,磁场旋转方向和转子方向相反,在反向力矩的作用下将电机停下来。此方法对控制要求较高,一不小心可能就反转了。需要注意一下。以三相异步电动机为例。其制动原理就是在切断电动机正常运转的同时,改变电动机定子绕组的电源相序,使电机有反转趋势从而产生较大的制动力矩的方法。当电动机的转速接近零时,应立即切断反接制动电源,否则电机会反转。在实际操作中,通常要用到速度继电器,用速度继电器来自动切除制动电源。速度继电器的定子结构与笼型异步电动机类似,一个空心圆环,由硅钢片冲压而成,并有笼型绕组。转子是一个圆柱形永久磁铁。
 
电机反接制动过程分析:
当电动机转速升高后,速度继电器的动合触点KS闭合,为反接制动接触器KM2接通做准备。停车时,按下复合按钮SB1(其动断触点断开,动合触点闭合),接触器KM1断电释放,动断辅助触点KM1闭合,接触器KM2线圈得电,KM2主触点闭合(同时KM2自锁触点闭合自锁,动断触点KM2断开,对KM1联锁),电动机反接制动。电动机转速迅速降低,当电机转速接近零时,速度继电器KS的动合触点断开,KM2断电释放,电动机制动结束。
需要说明的是,反接制动控制电路简单,制动迅速,制动效果显著。但是在制动过程中有冲击,对传动部件有害,能量消耗大,通常只用于不频繁制动的设备,如铣床、中型车床主轴的制动等。
 
能耗制动:能耗制动与反接制动相比较,具有制动准确 、平稳、能量消耗少等优点,因此得到广泛的应用,常常用在磨床、刨床及组合机床的主轴定位等。
 
那么能耗制动的工作原理又是怎样的呢?
 
简言之,就是当电动机切断交流电源后,立即在定子线圈绕组的任意两相中通入直流电,利用转子感应电流受静止磁场的作用以达到制动的目的。
 
再生制动:对于再生制动来说,是电动汽车所独有的,即能够在制动过程中回收一部分制动能量。简单地说,就是车子在制动的过程会产生一定的热量,而如果这些热量不回收,这些能量会以热的形式流失。当汽车减速或停车时,这种再生制动过程就会发生。而根据再生制动的工作情况来看,再生制动是建立在电机的基础上面,也就是通过电机反转产生电能,而对于车辆的电机来说,电机的可逆性使得电动机在一定的条件下可以转变成发电机运行。
 
因此可以在制动时采用回馈制动的办法,使电机运行在发电状态,通过回馈发电装置将制动产生的回馈电流充入动力电池中,这样就可以回收一部分惯性能量,在这个过程中,电机给电池供电。提高电动汽车的续航里程。再生制动不能获得所有的能量来推动汽车前进,但是对于再生制动来说,对于车辆而言也是确实有助于增加电动汽车的续航。
 
综合来说,再生制动系统发展至今,使用中还是会一些缺陷,需要不断进行改善。在许多情况下,再生制动系统在运行时是非常直接的,能够减少制动盘的磨损,提高车辆的制动安全性和使用经济性。
 
而在国标中,馈电特性测试是如何定义的呢?
 
 
试验时,被试驱动电机系统由原动机(测功机)拖动,处于馈电状态,根据实验目的和测量参数的不同,驱动电机控制器红做鱼设定的直流母线电压条件下,驱动电机在相应的工作转速和转矩负载下进行馈电试验。
 
负载转速值选取10个以上的测量点,选取点应包括以下特殊点:
 
额定工作转速点;
 
最高工作转速点;
 
持续功率对应的最低工作转速点;
 
其他特殊定义的工作点等。
 
被测转矩值选取10个以上的测量点,选取点应包括以下特殊点:
 
持续转矩数值处的点;
 
峰值转矩(或最大转矩)数值处的点;
 
持续功率曲线上的点;
 
峰值功率(或最大功率)曲线上的点;
 
其他特殊定义的工作点等。
 
记录馈电状态时驱动电机控制器的直流母线电压、直流母线电流、驱动电机各相的交流电压、交流电流,以及驱动电机轴端的转速和转矩等参数,同时计算获取电机及控制器功率、馈电效率等。
 

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