電機四象限運行
1、什么是單象限和4象限？
以電動(dòng)機的轉速為縱座標軸，以轉矩為橫座標軸建立的直角坐標系，用來(lái)描述電動(dòng)機的四 種運轉狀態(tài)，即正向電動(dòng)，回饋發(fā)電制動(dòng)，反接制動(dòng)，以及反向電動(dòng)四種運轉狀態(tài)。每一種狀態(tài)的機械特性曲線(xiàn)分別在直角坐標系的四個(gè)象限。如果裝置只能滿(mǎn)足電動(dòng)機的電動(dòng)運轉狀態(tài)，那么它就是單象限的。如果裝置驅動(dòng)在電動(dòng)狀態(tài)時(shí)，能夠從電動(dòng)狀態(tài)進(jìn)入第二象限運行，也能從電動(dòng)狀態(tài)進(jìn)入第四象限運行，那么裝置是四象限的。 單象限裝置只能正向電動(dòng)，或反向電動(dòng)，不能從電動(dòng)運行進(jìn)入再生發(fā)電運行。
2、關(guān)于控制器的象限和電機的象限：
單象限：能量只能單向流動(dòng)。
四象限：能量可以雙向流動(dòng)。
電機和變頻器都有自己的象限，不要搞混了。
*電機的單象限運行，指電機電動(dòng)運行。四象限指發(fā)電運行。
*變頻器的單象限運行，指能量從電網(wǎng)進(jìn)入變頻器。四象限指能量還可以回饋電網(wǎng)。
可能有這種情況：
a.單象限運行的變頻器帶四象限運行的電機。電機發(fā)電的能量提升了母線(xiàn)電壓，或在制動(dòng)單 元消耗掉。
b.單象限的直流調速換向麻煩，需要改變勵磁或電樞的正負來(lái)實(shí)現反轉。
四象限的直流調速有兩組整流橋，輸出方向相反，正轉時(shí)其中一組工作，反轉時(shí)另一組工作。
需要注意的主要是換向的時(shí)間問(wèn)題：
對于單象限的調速器，當電機需要反轉時(shí)，要加時(shí)間繼電器。無(wú)論是改變勵磁方向還是改變電樞方向，都必須等待一段時(shí)間，就是說(shuō)不允許工作中突然換向。因為勵磁線(xiàn)圈和電樞線(xiàn)圈通的都是直流電，需要時(shí)間來(lái)釋放能量，如果換向太快將會(huì )把整流橋反向擊穿。而四象限的調速器不存在此問(wèn)題，因為兩組整流橋方向相反，當一組停止輸出時(shí)，另一組正好可以給電機釋放能量。
3、關(guān)于變頻器和直流調速器的互換：
從理論上講，磁場(chǎng)矢量控制的交流電機變頻裝置，完全可替代直流調速系統，當然要實(shí)現4象限運行，IGBT和整流二極管都要反并聯(lián)，以實(shí)現電流的反向。電機也要求有速度反饋，如測速發(fā)電機或者碼盤(pán)等，另外還要根據負載的特性，選擇電動(dòng)機的恒扭矩和恒功率的調速范圍。
4、怎樣實(shí)現變頻器的4象限驅動(dòng)功能？
采用英國CT的Unidriver系列交流驅動(dòng)器、還有ABB、西門(mén)子的變頻器都可以實(shí)現四象限驅動(dòng)功能。使用時(shí)，電機要換成交流電機，同時(shí)，變頻器要配能耗單元，有兩種方式可選。
⑴ 采用制動(dòng)單元+制動(dòng)電阻，將電機反相時(shí)產(chǎn)生的方向再生電流消耗掉，否則易燒毀變頻器或引起變頻器跳閘。
⑵ 采用逆變器，將逆變器接在變頻器的直流母線(xiàn)上，當產(chǎn)生方向再生電流時(shí)，變頻器直流母線(xiàn)電壓升高，通過(guò)逆變器將直流母線(xiàn)的直流高電壓變成和交流電網(wǎng)同步的交流電，反
饋回電網(wǎng)，實(shí)現了節能作用。該方式常用于多臺大功率變頻驅動(dòng)。
5、 關(guān)于直流電機傳動(dòng)設備的4象限運行：
開(kāi)卷和收卷這樣的恒功率負載,卷的半徑小的時(shí)候，力臂短，扭矩小，電機的轉速高；卷的半徑大的時(shí)候，力臂長(cháng)，扭矩大，電機的轉速低，這樣也能實(shí)現收放卷線(xiàn)速度的恒定，當然要檢測卷的半徑。對于這樣的恒功率負載，我認為應該選擇基速（就是定子最高電壓所對應的速度）較小的電機，更大的速度范圍為弱磁升速，這樣才能充分發(fā)揮電機的效能。
同樣，交流異步電機的變頻調速也有基速上下之分，只不過(guò)基速之下是變頻變壓（φ恒定）恒扭矩調速；基速之上為恒壓升頻（φ減?。┖愎β收{速.
聯(lián)系客服
