[發(fā)明專(zhuān)利]直流電動(dòng)機(jī)發(fā)電制動(dòng)方法及電路

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910105770.1
• 申請(qǐng)日: 2009-03-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101505123A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王創(chuàng)社
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 王創(chuàng)社
• 主分類(lèi)號(hào): H02P3/08
• 分類(lèi)號(hào): H02P3/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本專(zhuān)利涉及一種直流電動(dòng)機(jī)的發(fā)電制動(dòng)方法及電路，特別是一種用于他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的發(fā)電制動(dòng)方法和電路。

背景技術(shù)

直流電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，在現(xiàn)代工業(yè)中有大量的應(yīng)用。根據(jù)直流電動(dòng)機(jī)基本知識(shí)，我們知道直流電動(dòng)機(jī)可分為有刷直流電動(dòng)機(jī)和無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，有刷直流電動(dòng)機(jī)可分為永磁有刷直流電動(dòng)機(jī)和電勵(lì)磁有刷直流電動(dòng)機(jī)，電勵(lì)磁直流電動(dòng)機(jī)包括他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，本發(fā)明是解決他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的發(fā)電制動(dòng)問(wèn)題。永磁有刷直流電動(dòng)機(jī)由永磁磁極定子和電樞轉(zhuǎn)子構(gòu)成，永磁磁極定子由永久磁鐵構(gòu)成。電勵(lì)磁直流電動(dòng)機(jī)由電勵(lì)磁磁極定子和電樞構(gòu)成，電勵(lì)磁磁極定子在磁極上有勵(lì)磁繞組，勵(lì)磁繞組中通過(guò)直流電形成電磁鐵；電樞轉(zhuǎn)子包括電樞鐵心和電樞繞組。永磁有刷直流電動(dòng)機(jī)和并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)可以看作是他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的特例。直流電動(dòng)機(jī)，只要適當(dāng)改變其運(yùn)行條件，又可以作為直流發(fā)電機(jī)運(yùn)行。

直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，要使電動(dòng)機(jī)減速或停車(chē)，或限制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高，就需要對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)，制動(dòng)方式有機(jī)械制動(dòng)和電磁制動(dòng)。他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電磁制動(dòng)一般有能耗制動(dòng)、反接制動(dòng)、發(fā)電回饋制動(dòng)，由于發(fā)電回饋制動(dòng)可以回收利用制動(dòng)中釋放出的大部分能量，是一種高效經(jīng)濟(jì)的制動(dòng)方法。本發(fā)明提出了一種新的發(fā)電制動(dòng)方法及電路。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)問(wèn)題，提出了一種發(fā)電制動(dòng)的方法及電路。

根據(jù)直流電動(dòng)機(jī)基本知識(shí)，他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，若電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n大于其理想空載轉(zhuǎn)速n0，電動(dòng)機(jī)電樞電勢(shì)大于輸入直流電壓，電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，將系統(tǒng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能回饋到輸入電源，產(chǎn)生制動(dòng)，這種制動(dòng)就是發(fā)電回饋制動(dòng)。

他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的發(fā)電回饋制動(dòng)有以下幾種情況：

1.降壓調(diào)速時(shí)產(chǎn)生的回饋制動(dòng)

在降壓調(diào)速過(guò)程中，由于系統(tǒng)慣性的存在，電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)不及變化，就會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)電樞電勢(shì)大于輸入直流電壓，發(fā)生回饋制動(dòng)過(guò)程。

2.增磁調(diào)速時(shí)產(chǎn)生的回饋制動(dòng)

當(dāng)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)增加磁通減速時(shí)，也會(huì)使電動(dòng)機(jī)電樞電勢(shì)大于輸入直流電壓，發(fā)生回饋制動(dòng)過(guò)程。

3.正向運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的回饋制動(dòng)

他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在電動(dòng)狀態(tài)下下放位能性負(fù)載時(shí)，若電磁轉(zhuǎn)矩和位能性負(fù)載產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩均與轉(zhuǎn)速方向相同，則電機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)迅速上升，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n大于其理想空載轉(zhuǎn)速n0，就會(huì)使電動(dòng)機(jī)電樞電勢(shì)大于輸入直流電壓，電動(dòng)機(jī)發(fā)電回饋制動(dòng)運(yùn)行，電機(jī)速度穩(wěn)定在較高的速度。

4.反向運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的回饋制動(dòng)

他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)位能性負(fù)載正向提升時(shí)，將電樞電壓反接，電機(jī)速度迅速降低到0后開(kāi)始反轉(zhuǎn)，電機(jī)反轉(zhuǎn)速度持續(xù)增大，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n大于其理想空載轉(zhuǎn)速n0，就會(huì)使電動(dòng)機(jī)電樞電勢(shì)大于輸入直流電壓，電動(dòng)機(jī)發(fā)電回饋制動(dòng)反向運(yùn)行，電機(jī)速度穩(wěn)定在較高的速度。

從以上四種他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的發(fā)電回饋制動(dòng)情況可以看出，要實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的發(fā)電回饋制動(dòng)，首先要保持有勵(lì)磁存在，使電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)要高速轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n大于其理想空載轉(zhuǎn)速n0，發(fā)電狀態(tài)的電動(dòng)機(jī)電樞電勢(shì)要大于輸入直流電壓，才能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)機(jī)的發(fā)電回饋制動(dòng)。

如何使他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)速不是很高、或者較低的情況下，也能實(shí)現(xiàn)發(fā)電制動(dòng)，或者發(fā)電回饋制動(dòng)，就是本發(fā)明要解決的問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)需要制動(dòng)時(shí)，首先使電動(dòng)機(jī)中保持有磁場(chǎng)存在，使直流電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)；然后斷開(kāi)電動(dòng)機(jī)電樞繞組上的輸入電源，將發(fā)電狀態(tài)下的電樞繞組電勢(shì)電壓，經(jīng)過(guò)一個(gè)電壓變換電路進(jìn)行電壓變換，將電樞電勢(shì)電壓變換后，由電壓變換電路輸出到一個(gè)負(fù)載。這樣，將電動(dòng)機(jī)發(fā)出的電能，通過(guò)電壓變換電路，傳送到負(fù)載，實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)的發(fā)電制動(dòng)，通過(guò)控制電壓變換電路的輸出就可以調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩的大小。如果將電壓變換電路的輸出回饋到直流電動(dòng)機(jī)的輸入電源，也就是將直流電動(dòng)機(jī)的輸入電源作為電壓變換電路的負(fù)載，就可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電回饋制動(dòng)。