时间：2022-12-31 20:54:19
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电动机论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
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1.1清理
在使用完农业机械后，要对机械进行清洗，除去机器表面的泥土和其它污染物，如油类、泥土等。在完成擦洗工作后还要整理一些部件，如，对于容易发生氧化的部位要涂上石蜡，在运转中容易发生磨损的部位要涂上油，如果长期存放，油箱内也不要保留机油。认真检查机械的零部件，尤其是容易磨损部位，严重的要进行更换，遇有漆皮脱落时要重新涂抹。
1.2涂抹防锈油
为了防止机械生锈，可以在机械容易发生锈蚀部位涂抹防锈油，同时做好以下工作：涂抹防锈油要充足，要全部涂抹农机容易发生锈蚀的部位；在完成防锈油的涂抹工作后，因为油类容易吸土，所以，还要定期做好农业机械的清洁工作；已经发生破损的农业机械，要修理好后做好保养工作，防止二次生锈；对于露天存放的农业机械要经常进行检查，暴露部位要涂抹防锈油，防止发生氧化现象。要重视机械容易发生磨损和脱落表皮部位，保证机械在修复后高效运转；要经常检查机器的风吹日晒部分，对于容易发生锈蚀部位涂抹防锈油，防止发生氧化现象。
1.3调整农机状态
在农用机械的保养中，还需注意一项重要措施，就是适当调整闲置机械的存放状态，使其做到放松，可以维护机械的性能。如，让发动机低速运转5min，停车后将机油放净，灌上新机油；同时将发动机气缸罩上的加油螺栓拆下，灌上1～2两新机油；按下减压手柄，转动启动柄2～3圈。然后放下减压手柄，使其还原，慢慢转动启动手柄，感觉到压力较大时放开。
1.4柴油过滤处理及油
在购买柴油后，要放置2～4天以上。还有，对机器进行加油时要过滤，可以减轻柴油供给系统在机器运转中的损耗，防止发生意外故障，使农业机械发挥最大效用。在选择油时，要依据柴油机的标准与规格，还要及时清理柴油机的机油滤清器、油底壳、油路等部位，在规定时间内换入纯净机油。如果机械工作超过2500h，或者使用时间超过一年，就要拆下轴承进行清洗，同时灌加新油。
2定期检查并调整
长期不使用农业机械时，要经常检查机械的零部件是否出现变形现象，对于出现故障的零部件要进行更换；使用过程中松动的螺丝要拧紧，防止发生掉落现象。还有，还要定期调整机械的离合器间隙等，保证机器的正常使用。
3注重对电动机的检查
电动机在农业机械的使用中发挥着重要作用，所以要认真做好电动机的维护工作。在规定时间内检查电动机是否出现超负荷现象，可以利用钳形电流表来观察三相电流的强度。假如电动机的负荷过大，或者电压过低，出现机械卡滞现象，都不利于电动机的正常运转。假如电动机在条件不正常情况下长期运转，就会吸收电网中的大量有功功率，使电流迅速升高，同时，温度也会随之升高，机器长期处于高温状态，电动机的绝缘体就会发生老化现象，容易烧毁。
4结语
[关键词]：电动机；再起动供配电系统故障
随着工业的发展,企业内具有数千台电动机的供配电系统已屡见不鲜。如此庞大的供配电系统发生故障的概率是很高的,一旦发生故障就会造成几十台甚至几百台电动机停止运行。目前电动机再起动的方法及技术有许多种,而且各有千秋,如何根据经济技术比较确定企业需要的电动机再起动方法与技术是一个摆在我们面前的关键问题。
一、供配电系统故障对电动机供电回路的影响
供配电系统故障的不同对电动机供电回路的影响也不一样,再起动处理的方法也应有区别。供配电系统故障分单相接地、两相短路、三相短路、对称及不对称等多种故障形式,但对电动机供电回路的影响主要取决于故障的时间及电压降低的幅度。我们常见的有以下三种情况:
1.瞬时欠压(VoltageSag)是瞬时的电压降低,而不是电压的消失,其过程分为电压降低与电压恢复两部分。供配电系统发生故障的瞬时,由于感应电动机转子的磁链不能突变,原有的电流将继续存在,并在定子绕组端子间感应电压。该感应电压并不立即下降,而且能保持相当长时间,此电压称为残余电压。由于残余电压的存在,如果电源断开后,很快又再次合闸,将出现较大的合闸冲击电流及冲击转矩,冲击大小由合闸瞬间电动机的残余电压大小及相位决定。
2.短时失压与瞬时欠压的区别在于残余电压是否消失。短时失压是电压降低至消失而后电压才恢复。产生的原因主要是继电保护时差配合等原因无法实现快速切除故障。故障发生瞬间,电动机的电流与转矩陡然增大,然后逐渐振荡衰减,而残余电压和转速也开始逐渐下降。电源恢复瞬间,电动机的电流与转矩也会迅速增大,然后逐渐振荡衰减,而转速也开始逐渐上升,经过短时的振荡后稳定在某一数值上。
供配电系统发生短时失压时,低压电动机交流接触器已断开,非再起动的高压电动机均跳闸,电动机转速下降很多,此时BZT等保护可立即动作。母线电压恢复后,电动机再起动技术的处理应是将全部参加再起动的电动机再起动,但采用的电动机再起动方法与技术不同再起动的过程也各异。
3.长期失压是指供配电系统电压消失时间通常大于10秒的故障。当电动机所在的母线发生长期无法恢复的故障时,电动机已全部停止运转。为了防止电动机随供配电系统的恢复同时再起动而造成的设备事故及人身伤亡,必须清除全部电动机的再起动信息。
二、电动机再起动方法
1.无控式再起动方法
在供配电系统故障后电压恢复瞬时,按电动机的运行信息,立即将所有参加再起动的电动机全部同时再起动既为无控式再起动方法。该方法电路简单,使用电器元件很少,费用低,但存在不少缺点。比如:受到供配电系统容量的限制不能完成全部运行电动机均参加再起动;可因电动机残余电压而产生电流及转矩冲击;由于多台电动机同时起动会产生很大的非周期冲击电流,可能造成变压器跳闸,同时也会造成电动机端电压显著下降,电动机最大转矩低于负载转矩,使再起动失败;无法防止短时再次再起动以及再起动时间过长。
2.可控式再起动方法
(1)时差控制式电动机群分批再起动
时差控制式电动机群分批再起动方法是预先将全部参加再起动的电动机分为固定的多个批次,每台电动机固定在一个批次中,每批再起动电动机固定一个再起动时间,各批次再起动时间有一个时差,而且再起动时间越长时差越大。
时差控制式电动机群分批再起动的优点是控制方法简单,主要缺点是时差难以选择。时差选大了会使再起动过程拖延很长时间,最后一批再起动电动机几乎是在完全停转的情况下满载起动,这使得许多电动机因过电流而跳闸;时差选小了会出现相邻批次的再起动电流叠加,造成母线电压下降。
(2)电压控制式电动机群分批再起动
电压控制式电动机群再起动方法也是预先将全部参加再起动的电动机分为固定的许多批次,每台电动机也固定在一个批次中。正常运行时监测电动机群的母线电压,故障后电压恢复时用再起动电动机群的母线电压控制各批电动机完成再起动任务。该方法与电压与电流控制式电动机群再起动方法相比简单一点,但因为在再起动过程中再起动电流的变化很大,而母线电压变化较小,仅用母线电压控制很难实现监测电动机的再起动状态。
(3)电压与电流控制式电动机群分批再起动
与上述两种方法一样,该方法也是预先将全部参加再起动的电动机分为固定的许多批次,每台电动机也固定在一个批次中。正常运行时监测电动机群的母线电压,而在故障后电压恢复时是用再起动电动机群的母线电压与母线总电流共同控制各批电动机完成再起动任务的。
在再起动过程中始终检测再起动电动机群的母线电压与母线总电流,如母线电压与母线总电流满足了再起动要求就立即起动下一批电动机,直至再起动完成。
(4)电压与电流计算式电动机群分批再起动
电压与电流计算式电动机群分批再起动对电动机群没有固定的分批,供配电系统电压恢复后,该方法立即将停运的电动机按重要性及负载性质等条件排好再起动的顺序,根据预先设定的再起动最大电流Im及母线恢复电压计算出第一批应再起动的电动机的容量及台数,并立即再起动第一批机群。然后检测再起动电动机群的母线电压及母线总电流,根据检测结果计算出下一批应再起动的电动机的容量和台数,并立即再起动该批电动机,以此类推,直至全部电动机再起动结束。
电压与电流计算式电动机群分批再起动是目前最合理的再起动方法。
关键词：永磁同步电动机，电梯
一、永磁同步电机应用于电梯驱动技术
永磁同步电机无齿轮传动系统采用正弦波永磁同步电动机(简称永磁同步电动机)，由于其减少了变速箱以及齿轮机械结构，减小了体积。论文参考网。同时永磁同步电机较之于以往交流异步电动机，应用于电梯拖动系统时有以下几个特点:
1、永磁同步电机机械噪音小，转矩波动小，转速平稳，动态响应快速准确。同步电动机比异步电动机对电压及转矩的扰动有着更强的承受能力，能做出比较快的反应。异步电动机当负载转矩发生变化时，电机的转差率也发生变化，转速也就随之变化，这样电机的转动部分的惯量就会阻碍电机做出快速的反应;而同步电机当负载转矩发生变化时，只要电机的功角做出相应的变化，而转速维持在原来的转速，这样电机转动部分的惯量就不会影响电机的快速反应。
2、相对于传统有齿轮传动系统，以永磁同步电机为主要技术的无齿轮曳引技术实现了无机房化，降低了建筑面积，整个电梯系统的成本降低，维护方便，减少了机械传动系统，噪音降低。
3、体积小，重量轻，随着高性能永磁材料的应用，转子无需励磁，相对于异步电机减少了变速用的变速箱，所以永磁同步电机功率密度不断增加，比起同容量的异步电机，它的体积，重量都要减小许多。
4、损耗小，效率高，永磁同步电机相对于异步电机无需励磁电流，无功电流分量，显著的提高了功率因数;由于高性能永磁材料的应用，提高了磁负荷，在相同功率的情况下，在设计过程中可以相应的减少电负荷，这样随之减小定子电流和定子铜耗。转子采用表面磁钢形式，在稳定运行时无转子铜损提高了效率。
5、性能价格比高。论文参考网。随着电力电子技术的成熟，电子器件的价格的降低，人们越来越多得用变频电源来驱动永磁同步电机，这就使整个驱动系统的成本不断降低。
二、国内外电梯驱动用永磁同步电动机的发展现状
国际上对电梯驱动用永磁同步电动机的研究己经进行了多年。从上世纪90年代起，电梯行业内的有关企业就开始了对电梯驱动用永磁同步电机的探索。日本三菱公司首先在高速电梯曳引机上使用永磁电机，提高了电梯的运行性能。日本在永磁电机应用于电梯的研究也己经进行了多年，并且取得了很大的成绩，其中以日本安川为代表的一些企业己经生产出了此类产品并获得了应用。他们在控制方式、转子位置检测、驱动变频器及电机本体设计等方面己经有了很多产品且申请了相关的专利。其产品经过实际测试，得到了国内同行的高度评价。论文参考网。东芝公司外旋转无齿轮永磁同步电动机曳引机的曳引轮与电机成为一体，实现了小型化、轻量化。
三、永磁同步电动机的分类
永磁同步电机按主磁场方向的不同，可分为径向磁场式和轴向磁场式;按电枢绕组位置的不同，可分为内转子式(常规式)和外转子式;按转子上有无起动绕组，分为无起动绕组的电动机(用于变频器供电的场合，利用频率的逐步升高而起动，并随着频率的改变而调节转速，常称为调速永磁同步电动机)和有起动绕组的电动机(可在某一频率和电压下利用起动绕组所产生的异步转矩起动，常称为异步起动永磁同步电动机);按供电电流波形的不同，可分为矩形波永磁同步电动机(简称无邪}J直流电动机)和正弦波永磁同步电动机(简称永磁同步电动机)。永磁同步电机无齿轮传动系统采用的正是正弦波永磁同步电动机(简称永磁同步电动机)。
四、变频调速永磁同步电动机的设计要求
由于采用变频器对电机实行变频变压调速时，经变频器输入电机的电源是一个含有大量谐波分量的电压或电流发生源，它对电机的性能产生很大影响，主要表现在:电机振动、电磁噪声、损耗增大、起动转矩下降，温升升高等现象，而电梯的运行恰在这几方面要求比较严格，为此必须有针对性地采取措施。
（一）电动机低速平稳性的改善
电动机服务于电梯传动系统，因此对于运行的平稳性、动态响应性能和运行中的低噪声提出了较高的要求，尤其是对电机低速运行的平稳性要求更为严格，因为低速平稳性是保证电梯电机性能的重要指标。影响电动机低速平稳性的主要原因是电动机低速运行时的脉动转矩，该脉动转矩通常分为两种:一是由感应电动势或电流波形畸变而引起的纹波转矩，二是由齿槽或铁心磁阻变化而引起的齿谐波转矩。针对这两种情况，减小电动机低速脉动转矩的措施主要有以下几点:
1、使电机空载磁场气隙磁通密度的空间分布尽量接近于正弦形，以减少由谐波磁场引起的谐波转矩以及由谐波转矩引起的电磁振动。
2、合理选择定子槽数，使在该槽数下采用绕组短距、分布的方法来有效地削弱高次谐波电动势。
3、当转子有槽时，应该选择与定子槽数相配合的转子槽数。
4、增大电机的气隙长度，以减小气隙磁场齿谐波及相应的齿谐波转矩。
5、采用定子斜槽或转子斜极削弱齿谐波电动势，从而减少相应的齿谐波转矩。
6、减小定子槽的开口宽度或采用磁性槽楔，以降低由定子槽开口引起的气隙磁导的变化，从而减小了气隙磁场齿谐波。
7、采用阻尼绕组，以减小电枢反应磁链的脉动，可以有效地减少纹波转矩。
8、增大交轴同步电抗，使凸极永磁同步电动机的交轴同步电抗与直轴同步电抗的差距增大，从而增加电机的磁阻转矩，以增强电机低速运行时的输出能力。
（二）电动机低速平稳定位转矩的抑制
高精度的调速传动系统通常要求系统具有较高的定位精度。影响永磁同步电动机停转时定位精度的主要原因是电机的定位转矩，即电机不通电时所呈现出的磁阻转矩，该转矩使电机转子定位于某一位置。定位转矩主要是由转子中的永磁体与定子开槽的相互影响而产生的。
（三）提高弱磁扩速的能力
永磁同步电动机的励磁磁场由永磁体产生，不像电励磁同步电动机那样可以调节，这样在控制手段上就只能通过增大电机的直轴去磁电流以达到弱磁扩速的目的。
针对这一情况，对永磁同步电动机本身提出的要求是:
1、增大直轴同步电抗，以增强电机直轴电流的去磁能力。
2、选用抗去磁能力强的永磁体，并在电机结构上对永磁体加强保护，以避免永磁体发生不可逆性去磁。
3、充分利用电机的磁阻转矩，使永磁磁链设计得较低，从而增强电机的弱磁扩速能力。
4、保证电机转子具有适合高速运行的足够的机械强度。
五、结论
永磁同步电动机和异步电动机不同，永磁体提供的磁通量和磁动势随着磁路的饱和程度、材料尺寸、电机的运行状态变化而变化，而且由于转子磁路结构形式多种多样，不同的转子磁路结构，其空载漏磁系数各不相同，对电机的性能有着重要影响。据有关人士预计，在2010年新增的电梯90%以上是由低速、大转矩的永磁同步电动机直接驱动的无齿轮曳引电梯，永磁同步电动机在无齿轮曳引电梯中的应用将有很好的发展前景。
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论文摘要:在现代化生产程度很高的今天，企业的生产，产品的加工制造以及人们的日常生活都离不开电动机的使用，在电动机的使用过程当中有很多注意事项以及要求，否则将会发生机器的损坏，这对企业的运转，人民生活等都会带来诸多不便。对电动机常见的故障，主要分为电气和机械两种，每一种故障都给电动机的安全运行带来极大威胁。因此，对电动机的故障分析维护与检修更显得至关重要。
电动机具有结构简单，运行可靠，使用方便，价格低廉等特点。为保证时机的正常工作对运行的电动机要按电动机完好质量标准的要求进行检查，运行中的电动机与被拖动设备的轴心要对正，运行中无明显的振动，一定要保持通风良好、风翅等要完整无缺。要时刻观察和测量电动机电网电压和正常工作电流，电压变化不应超过额定电压的±5%，电动机的额定负荷电流不能经常超过额定电流，以防时机过热，同时检查电机起动保护装置的动作是否灵活可靠。检查电动机各部分温升是否正常，还要经常检查轴承温度，滑动轴承不得超过度，滚动轴承不得超过70度，滚动轴承运转中的声音要清晰、无杂音。对于电动机的运转环境要做到防砸、防淋、防潮。对于环境不良，经常挪动、频繁起动、过载运行等要加强日常维护和保养，及时发现和消除隐患。
一、电动机电气常见故障的分析和处理
（一）时机接通后，电动机不能起动，但有嗡嗡声
可能原因：（1）电源没有全部接通成单相起动；（2）电动机过载；（3）被拖动机械卡住；（4）绕线式电动机转子回路开路成断线；（5）定子内部首端位置接错，或有断线、短路。
处理方法：（1）检查电源线，电动机引出线，熔断器，开关的各对触点，找出断路位置，予以排除；（2）卸载后空载或半载起动；（3）检查被拖动机械，排除故障；（4）检查电刷，滑环和起动电阻各个接触器的接合情况；（5）重新判定三相的首尾端，并检查三相绕组是否有灿线和短路。
（二）电动机起动困难，加额定负载后，转速较低。
可能原因：（1）电源电压较低；（2）原为角接误接成星接；（3）鼠笼型转子的笼条端脱焊，松动或断裂。
处理方法：（1）提高电压；（2）检查铭牌接线方法，改正定子绕组接线方式；（3）进行检查后并对症处理。
（三）电动机起动后发热超过温升标准或冒烟
可能原因：（1）电源电压过低，电动机在额定负载下造成温升过高；（2）电动机通风不良或环境湿度过高；（3）电动机过载或单相运行；（4）电动机起动频繁或正反转次数过多；（5）定子和转子相擦。
处理方法：（1）测量空载和负载电压；（2）检查电动机风扇及清理通风道，加强通风降低环温；（3）用钳型电流表检查各相电流后，对症处理；（4）减少电动机正反转次数，或更换适应于频繁起动及正反转的电动机；（5）检查后姨症处理。
（四）绝缘电阻低
可能原因：（1）绕组受潮或淋水滴入电动机内部；（2）绕组上有粉尘，油圬；（3）定子绕组绝缘老化。
处理方法：（1）将定子，转子绕组加热烘干处理；（2）用汽油擦洗绕组端部烘干；（3）检查并恢复引出线绝缘或更换接线盒绝缘线板；（4）一般情况下需要更换全部绕组。
（五）电动机外壳带电：
可能原因：（1）电动机引出线的绝缘或接线盒绝缘线板；（2）绕组端部碰机壳；（3）电动机外壳没有可靠接地
处理方法：（1）恢复电动机引出线的绝缘或更换接线盒绝缘板；（2）如卸下端盖后接地现象即消失，可在绕组端部加绝缘后再装端盖；（3）按接地要求将电动机外壳进行可靠接地。
（六）电动机运行时声音不正常
可能原因：（1）定子绕组连接错误，局部短路或接地，造成三相电流不平衡而引起噪音；（2）轴承内部有异物或严重缺油。
处理方法：（1）分别检查，对症下药；（2）清洗轴承后更换新油为轴承室的1/2-1/3。
（七）电动机振动
可能原因：（1）电动机安装基础不平；（2）电动机转子不平衡；（3）皮带轮或联轴器不平衡；（4）转轴轴头弯曲或皮带轮偏心；（5）电动机风扇不平衡。
处理方法：（1）将电动机底座垫平，时机找水平后固牢；（2）转子校静平衡或动平衡；（3）进行皮带轮或联轴器校平衡；（4）校直转轴，将皮带轮找正后镶套重车；（5）对风扇校静。
二、电动机机械常见故障的分析和处理
（一）定、转子铁芯故障检修
定、转子都是由相互绝缘的硅钢片叠成，是电动机的磁路部分。定、转子铁芯的损坏和变形主要由以下几个方面原因造成。
（1）轴承过度磨损或装配不良，造成定、转子相擦，使铁芯表面损伤，进而造成硅钢片间短路，电动机铁损增加，使电动机温升过高，这时应用细锉等工具去除毛刺，消除硅钢片短接，清除干净后涂上绝缘漆，并加热烘干。
（2）拆除旧绕组时用力过大，使倒槽歪斜向外张开。此时应用小嘴钳、木榔头等工具予以修整，使齿槽复位，并在不好复位的有缝隙的硅钢片间加入青壳纸、胶木板等硬质绝缘材料。
（3）因受潮等原因造成铁芯表面锈蚀，此时需用砂纸打磨干净，清理后涂上绝缘漆。
（4）因绕组接地产生高热烧毁铁芯或齿部。可用凿子或刮刀等工具将熔积物剔除干净，涂上绝缘溱烘干。
（5）铁芯与机座间结合松动，可拧紧原有定位螺钉。若定位螺钉失效，可在机座上重钻定位孔并攻丝，旋紧定位螺钉。
（二）轴承故障检修
转轴通过轴承支撑转动，是负载最重的部分，又是容易磨损的部件。
（1）故障检查
运行中检查：滚动轴承缺油时，会听到骨碌骨碌的声音，若听到不连续的梗梗声，可能是轴承钢圈破裂。轴承内混有沙土等杂物或轴承零件有轻度磨损时，会产生轻微的杂音。
拆卸后检查：先察看轴承滚动体、内外钢圈是否有破损、锈蚀、疤痕等，然后用手捏住轴承内圈，并使轴承摆平，另一只手用力推外钢圈，如果轴承良好，外钢圈应转动平稳，转动中无振动和明显的卡滞现象，停转后外钢圈没有倒退现象，否则说明轴承已不能再用了。左手卡住外圈，右手捏住内钢圈，用力向各个方向推动，如果推动时感到很松，就是磨损严重。
（2）故障修理
轴承外表面上的锈斑可用00号砂纸擦除，然后放入汽油中清洗；或轴承有裂纹、内外圈碎裂或轴承过度磨损时，应更换新轴承。更换新轴承时，要选用与原来型号相同的轴承。
（三）转轴故障检修
（1）轴弯曲
若弯曲不大，可通过磨光轴径、滑环的方法进行修复；若弯曲超过0.2mm，可将轴放于压力机下，在拍弯曲处加压矫正，矫正后的轴表面用车床切削磨光；如弯曲过大则需另换新轴。
（2）轴颈磨损
轴颈磨损不大时，可在轴颈上镀一层铬，再磨削至需要尺寸；磨损较多时，可在轴颈上进行堆焊，再到车床上切削磨光；如果轴颈磨损过大时，也在轴颈上车削2-3mm，再车一套筒趁热套在轴颈上，然后车削到所需尺寸。
（3）轴裂纹或断裂
轴的横向裂纹深度不超过轴直径的10%-15%，纵向裂纹不超过轴长的10%时，可用堆焊法补救，然后再精车至所需尺寸。若轴的裂纹较严重，就需要更换新轴。
（四）机壳和端盖的检修
关键词：晶闸管，直流电动机，机械特性，验证
摘要： 直流电动机的电枢对于可控整流电路来说是反电动势性质的负载，会导致晶闸管导通时间变短，输出电流断续，电动机机械特性将变软，因此，理论上讲应在主回路中加入平波电抗器。加与不加平波电抗器会对直流电动机机械特性会造成什么影响，本文通过实验给予了明确答复。
0引言
晶闸管—直流电动机调速系统，具有调速范围大、调速特性好、易控制和效率高等优点，是近展较快的调速系统。其机械特性，在电枢电流连续时是一条较硬的曲线，在电枢电流断续时，则是一条很软的曲线。现以三相半波可控整流电路为例来分析这两种情况。
1 理论分析：
1）电流连续时的机械特性：
1—a1—b
[1]如图1—a所示，当串入较大的平波电抗器时，电流连续，输出电流波形可认为是一条平滑的直线，据此可以得出如下方程：
直流电动机电压方程：Ud=E+RaId 1—1
直流电动机机械方程：
n =Ud /(CeФ)-RaId /(CeФ)1—2
可控整流平均电压：
Ud =1.17U2cosa（3/2л）XTId -UT1—3
以上各式整理可得：
n = 1/ CeФ(1.17U2cosa -R∑Id- UT)= n′0 - n
式中 ： R∑—电枢回路总的等效电阻 R∑= 3XT/2л+ RT + Ra = Ri+ Ra
Ri—整流变压器等效内阻；Ra—电枢电阻；
UT—晶闸管的通态平均压降，约为 1V， 通常忽略不计；
Ф—磁通；
E — 电动机反电动势。。
从式（ 1—2）可见， 当控制角 a 一定时，电动机转速n 与负载电流Id成线性关系，如图（ 1—b ）所示。图中虚线是假设电流是连续时画出的，实际上，当负载电流小于某一数值时，电流就不连续，其机械特性不再是这条，而是要按电流断续出现的情况去分析。所以n′0称为电流连续时假想的理想转速， 而实际的理想转速应比n′0 高得多。同时由式（1—2）和图（1—b）可看出，通过改变控制角a ，就可以调节电动机的转速。
2）电流断续时的机械特性：
当电流不连续时可以通过推导得出如下关系式：
根据以上两式得知： 在某a值时，给出不同的 Ф值，便得出一组n和Id的数值。再根据这些数就可作出在该a 值时，断续电流的电动机机械特性， 如图（2—b）实线段所示。
2—a2—b
由图（2—b）可看出，电流断续时机械特性与电流连续时有很大不同，电流断续时机械特性随着负载电流Id 的减小而转速急剧上升，它与直流串励电动机的机械特性相似。
2 实验验证：
利用浙江大学方园科技公司生产的电力电子实验装置，设计如下实验电路（下图所示）进行验证。。
验证过程：以三相半波可控整流输出电压来为直流电动机供电，直流电动机作为原动机带动直流发电机转动，在发电机输出回路串入可变电阻和电流表通过改变电阻大小从而改变了负载的大小，当开关S断开（相当串入平波电抗器，电流连续），分别记录控制角是30°、45°、60°、75°电流表和转速表对应的值，然后再改变负载大小并记录其值。同理测量当开关S闭合时（相当不用平波电抗器，电流断续）的数据，并记录在下表中。
表1开关S断开时数据
【关键词】西门子，PLC，S7-200，字节处理
Abstract： S7-200 PLC is one of the classic works Siemens company， which can be referenced in the small and medium projects， even if it is a large project， this paper introduces the application of PLC function instruction S7-200 example， through a button control of multi motor start and stop， the task can be fully reflected in the PLC than the relay contact control more powerful， can achieve a lot of relay contact is difficult to achieve and even can not achieve the function， the design of the main use of the incremental bytes， bytes transferred bytes， comparison， settings and restoration， timer and other instructions.
Keywords： Siemens， PLC， S7-200， the byte processing.
一、目的要求
1.通过一个按键SB1控制四台电动机M1、M2、M3、M4的启停，具体要求如下：第1次按下SB1时电动机M1启动，第2次按下SB1时电动机M2启动，第3次按下SB1时电动机M3启动，第4次按下SB1时电动机M4启动，第5次按下SB1时电动机M1停止，第6次按下SB1时电动机M2停止，第7次按下SB1时电动机M3停止，第8次按下SB1时电动机M4停止，再次按下SB1时第1台电动机启动，开始循环。
2.长按SB1超过10秒小于20秒时电动机M1、M2、M3、M4全部启动，长按超过20秒时，电动机全部停止。
二、本次可能用到的指令
1.递增字节。递增字节指令在输入字节（IN）上加1，并将结果置入OUT指定的变量中。递增字节运算不带符号。
在LAD和FBD中： IN+1=OUT。
在STL中： OUT+1=OUT。
2.传送字节指令。传送字节指令（MOVB）把输入字节（IN）传送到输出字节（OUT），在传送过程中不改变字节的大小。
3.比较字节指令。比较字节指令用于比较两个值：IN1至IN2。比较包括：IN2、IN1 >= IN2、IN1 IN2、IN1 < IN2或IN1 IN2。字节比较不带符号。在LAD中，比较为真实时，触点打开。
4. 设置（S）和复原（R）指令。设置（S）和复原（R）指令设置（打开）或复原指定的点数（N），从指定的地址（位）开始。您可以设置和复原1至255个点。如果"复员"指令指定一个定时器位（T）或计数器位（C），指令复原定时器或计数器位，并清除定时器或计数器的当前值。
5. 接通延时定时器。接通延时定时器（TON）指令在启用输入为"打开"时，开始计时。当前值（Txxx）大于或等于预设时间（PT）时，定时器位为"打开"。启用输入为"关闭"时，接通延时定时器当前值被清除。达到预设值后，定时器仍继续计时，达到最大值32767时，停止计时。TON定时器有三种分辨率。分辨率由下表所示的定时器号码决定。每一个当前值都是时间基准的倍数。例如，10毫秒定时器中的计数50表示500毫秒定时器类型。
三、程序设计
1.I/O分配
2.编写语句表程序
3.程序基本思路。程序第一次扫描时给MB0赋初值0，然后判断启停按钮I0.0是否按下，每按下依次将MB0的数值增加1，通过比较指令判断MB0的值来进行电动机对应输出的置位和复位操作，当最后一个电动机M4复位的时候同样给MB0赋初值，以实现程序的循环。
通过定时器T37判断启停按钮I0.0是否长按，如果I0.0按下超过10秒则将Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3全部置为，并给MB0赋相应数值；如果长按超过20秒时，则将Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3全部复位，并给MB0赋初值，以实现循环。
四、总结
通过本次设计，可以更加清晰的感受到PLC比传统的继电-接触式控制更强大，能够实现更多复杂的功能，通过本文能够更加熟悉递增字节、比较字节、传送字节等指令的应用。
参考文献：
关键词：汽车；启动系统；启动机
中图分类号：G712 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）10-014-01
汽车用启动电动机一般为直流电动机，主要由磁极、电枢、换向器以及机壳等部件组成。电枢绕组与磁场绕组串联，称此种直流电动机为串励式直流电动机。
启动电动机的磁极由固定在机壳上的磁极铁心和缠绕在铁芯上的磁场绕组组成，磁场绕组所产生的磁极应该是相互交错的。一般用四个磁极，功率较大的启动机个别用6个磁极。
启动电动机的电枢与换向器。电枢由外圆带槽的硅钢片叠成的铁芯、电枢轴和电枢绕组等组成，启动机工作时，通过电枢绕组和磁场绕组的电流达几百安或更大，因此其磁场绕组和电枢绕组一般采用矩形断面的裸铜线绕制, 换向器由许多换向片组成，换向片的内侧制成燕尾形，嵌装在轴套上，其外圆车成圆形,换向片与换向片之间均用云母绝缘。
启动电动机的电刷与电刷架。用来联接磁场绕组和电枢绕组的电路，并使电枢轴上产生的电磁力矩保持固定方向。 电刷用含铜石墨制成，装在端盖上的电刷架中，通过电刷弹簧保持与换向片之间具有适当的压力。电动机内装有四个电刷架，其中两个电刷架与机壳直接相连构成电路搭铁，称为搭铁电刷架。
启动电动机的传动机构,普通启动机传动机构又称啮合机构或啮合器，其主要组成部分是单向离合器。其作用是：启动时将电枢的电磁转矩传递给发动机飞轮，而在发动机启动后，就立即打滑，以防止发动机飞轮带动启动机电枢高速旋转而造成飞散事故, 启动机常见的单向离合器有：滚柱式、磨擦式等几种式。强制啮合式是靠电磁力通过拨叉或直接推动驱动齿轮作轴向移动与飞轮齿环啮合,这种启动机工作可靠、结构也不复杂，因而使用最为广泛。
汽车启动机按传动机构结构分为非减速启动机和减速启动机两类,非减速启动机的启动机与驱动齿轮之间直接通过单向离合器传动。一直以来，汽车上使用的启动机其传动机构均为这种机构。减速启动机是在启动机与驱动齿轮之间增设了一组减速齿轮。减速启动机具有结构尺寸小、重量轻、启动可靠等优点，在一些轿车上应用日渐增多。
汽车的启动系统通常由蓄电池、点火开关、启动继电器、复合继电器、启动机等组成。启动系统的功用是通过启动机将蓄电池的电能转换成机械能，启动发动机运转。现代汽车发动机以电动机作为启动动力。.启动开关用来接通启动机电磁开关电路，以使电磁开关通电工作，汽油发动机的启动开关与点火开关组合在一起。启动继电器是由启动继电器触点（常开型）控制启动机电磁开关电路的通断，启动开关只是控制启动继电器线圈电路，由于启动继电器线圈的电阻值较大,从而使得该电路中的电流较小,这样就会保护了启动开关的触点不被烧坏。
电磁开关安装在启动机的上部，用来控制启动机驱动齿轮与飞轮的啮合与分离，以及电动机电路的接通和关断，电磁开关主要由吸拉线圈、保持线圈、活动铁芯、接触盘、触点等组成。对于汽油发动机用启动机、电磁开关内还有点火线圈附加电阻短路触点，通过电磁开关外壳上的接线柱与点火线圈初级绕组相连。接通启动开关后，吸拉线圈和保持线圈通电，在吸拉线圈和保持线圈电磁力的共同作用下，使活动铁芯克服弹簧力移位，活动铁芯带动拨叉移动，将驱动齿轮推向飞轮，当驱动齿轮与飞轮啮合时，接触盘也被活动铁芯推至与触点接触位置，使启动机通入启动电流，产生电磁转矩启动发动机。接触盘接触后，吸拉线圈被短路，活动铁芯靠保持线圈的电磁力保持其啮合位置。
汽车的启动系统的工作过程是:当点火开关旋至启动挡时，启动继电器线圈通电，电流回路为：蓄电池正极熔断器点火开关启动挡启动继电器线圈搭铁蓄电池负极。于是启动继电器的常开触点闭合，接通了电磁开关电路。 电磁开关电路接通，电流由蓄电池正极启动继电器触点吸引线圈搭铁蓄电池负极。当发动机启动后，松开点火开关，点火开关自动返回点火挡，启动继电器触点断开，切断了电磁开关的电路，电磁开关复位，启动机停止工作。若发动机启动后，点火开关没能及时返回点火挡，这时复合继电器中线圈由于承受了硅整流发电机中性点的电压，使常闭触点打开，自动切断了启动继电器线圈的电路，触点断开，使电磁开关断电，启动机便自动停止工作了。 若在发动机运转时，误将启动机点火开关旋至启动挡位，由于在此控制电路中，复合继电器的线圈总加有汽车发电机中性点电压，复合继电器触点处于断开状态，启动继电器线圈不形成电流回路，电磁开关不动作，启动机就不会工作。
关键词 混合动力汽车 驱动系统 驱动模式
一、前言
自1886年第一辆汽车问世以来，全球的汽车业己走过了100多年的历史，在这漫长的时间里汽车越来越多的进入人们的工作和生活，随之而来的不仅是汽车保有量的急剧增加，还有难以摆脱的灾难。在各种环境污染物中有约43%来自传统能源汽车的排放。随着石油资源日益减少，环境污染越来越严重，传统内燃机汽车发展也遇到了瓶颈，因此开发节能环保的新型汽车成为世界汽车工业的首要任务和发展趋势，这就促使了混合动力电动汽车的出现。
二、混合动力汽车驱动系统的结构及工作模式
混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle，HEV）是指汽车的驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的汽车。汽车的行驶功率依据汽车实际工况由单个驱动系单独或共同提供。混合动力汽车根据其两种动力源混合方式的不同，可以分为三种驱动方式：串联式、并联式和混联式。
（一）串联式驱动系统的连接模式
串联式混合动力汽车的驱动系统将发动机、发电机、蓄电池及电动机串联连接，如图1所示。根据发动机的工况要求可以在不同的驱动模式下工作。
（1）纯电动模式。在混合动力汽车负荷较小或空载的情况下，发动机处于关闭状态，其排放为零；由蓄电池组单独向电动机供电以驱动汽车。（2）纯发动机模式。当混合动力汽车负荷较大，而所需的驱动功率又不超过发动机的最大功率时，由发动机带动电动机驱动汽车，蓄电池组不参与供电。（3）混合驱动模式。混合动力汽车在启动、加速、爬坡等工况下，由发动机带动发电机与蓄电池组同时向电动机供电，混合动力汽车的动力性达到最佳。（4）发动机-蓄电池模式。当混合动力汽车处低速、滑行、减速的工况时，则由蓄电池组驱动电动机，由发动机带动发电机组向电池组充电。
（二）并联式驱动系统的连接模式
并联式混合动力汽车有两套既可以单独驱动车辆，又可以协作共同驱动车辆的驱动系统，不同的系统驱动车辆时具有不同的工作效率区间，如图2所示。
（1）纯电动模式。当混合动力汽车起步或低速行驶时，由电动机单独驱动汽车，使发动机避开低效、高排放的工作区，整车燃油经济性好、排放低。（2）纯发动机模式。当混合动力汽车以高速平稳行驶，或在城市郊区等排放要求不高的地方行驶时，由发动机单独工作，驱动汽车。此时，发动机工作在高效区，燃油经济性好。（3）混合驱动模式。当混合动力汽车急加速或者爬坡时，发动机和电动机同时工作，电动机发出的功率辅助发动机使车辆急加速或者爬坡。这种情况下，汽车的动力性处于最佳状态。混合驱动模式下发动机和蓄电池组带动的电动机同时工作驱动汽车行驶。（4）制动能量回收模式。当汽车减速或制动时，利用电动机反拖作用既可以有效辅助制动，又可以使电动机以发电机模式工作发电，向蓄电池组充电，从而提高能量利用率和燃油经济性，降低排放。
三、混合动力汽车驱动系统的发展
论文摘要：交流电动机固有的优点是：结构简单，造价低，坚固耐用，事故率低，容易维护；但它的最大缺点在于调速困难，简单调速方案的性能指标不佳，这只能够依靠交流调速理论的突破和调速装置的完善来解决。本文论述了交流调速传动的现状和发展
交流传动系统之所以发展得如此迅速，和一些关键性技术的突破性进展有关。它们是功率半导体器件（包括半控型和全控型）的制造技术、基于电力电子电路的电力变换技术、交流电动机控制技术以及微型计算机和大规模集成电路为基础的全数字化控制技术。为了进一步提高交流传动系统的性能，国内外有关研究工作正围绕以下几个方面展开：
1 采用新型功率半导体器件和脉宽调制（PWM）技术
功率半导体器件的不断进步，尤其是新型可关断器件，如BJT（双极型晶体管）、MOSFET（金属氧化硅场效应管）、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）的实用化，使得开关高频化的PWM技术成为可能。目前功率半导体器件正向高压、大功率、高频化、集成化和智能化方向发展。典型的电力电子变频装置有电压型交-直-交变频器、电流型交-直-交变频器和交-交变频器三种。电流型交-直-交变频器的中间直流环节采用大电感作储能元件，无功功率将由大电感来缓冲，它的一个突出优点是当电动机处于制动（发电）状态时，只需改变网侧可控整流器的输出电压极性即可使回馈到直流侧的再生电能方便地回馈到交流电网，构成的调速系统具有四象限运行能力，可用于频繁加减速等对动态性能有要求的单机应用场合，在大容量风机、泵类节能调速中也有应用。电压型交-直-交变频器的中间直流环节采用大电容作储能元件，无功功率将由大电容来缓冲。对于负载电动机而言，电压型变频器相当于一个交流电压源，在不超过容量限度的情况下，可以驱动多台电动机并联运行。电压型PWM变频器在中小功率电力传动系统中占有主导地位。但电压型变频器的缺点在于电动机处于制动（发电）状态时，回馈到直流侧的再生电能难以回馈给交流电网，要实现这部分能量的回馈，网侧不能采用不可控的二极管整流器或一般的可控整流器，必须采用可逆变流器，如采用两套可控整流器反并联、采用PWM 控制方式的自换相变流器（“斩控式整流器”或 “PWM整流器”）。网侧变流器采用PWM控制的变频器称为“双PWM控制变频器”，这种再生能量回馈式高性能变频器具有直流输出电压连续可调，输入电流（网侧电流）波形基本为正弦，功率因数保持为1并且能量可以双向流动的特点，代表一个新的技术发展动向，但成本问题限制了它的发展速度。通常的交-交变频器都有输入谐波电流大、输入功率因数低的缺点，只能用于低速（低频）大容量调速传动。为此，矩阵式交-交变频器应运而生。矩阵式交-交变频器功率密度大，而且没中间直流环节，省去了笨重而昂贵的储能元件，为实现输入功率因数为1、输入电流为正弦和四象限运行开辟了新的途径。
随着电压型PWM变频器在高性能的交流传动系统中应用日趋广泛，PWM技术的研究越来越深入。PWM利用功率半导体器件的高频开通和关断，把直流电压变成按一定宽度规律变化的电压脉冲序列，以实现变频、变压并有效地控制和消除谐波。PWM技术可分为三大类：正弦PWM、优化PWM及随机PWM。正弦PWM包括以电压、电流和磁通的正弦为目标的各种PWM方案。正弦PWM一般随着功率器件开关频率的提高会得到很好的性能，因此在中小功率交流传动系统中被广泛采用。但对于大容量的电力变换装置来说，太高的开关频率会导致大的开关损耗，而且大功率器件如GTO的开关频率目前还不能做得很高，在这种情况下，优化PWM技术正好符合装置的需要。特定谐波消除法（Selected Harmonic Elimination PWM——SHE PWM）、效率最优PWM和转矩脉动最小PWM都属于优化PWM技术的范畴。普通PWM变频器的输出电流中往往含有较大的和功率器件开关频率相关的谐波成分，谐波电流引起的脉动转矩作用在电动机上，会使电动机定子产生振动而发出电磁噪声，其强度和频率范围取决于脉动转矩的大小和交变频率。如果电磁噪声处于人耳的敏感频率范围，将会使人的听觉受到损害。一些幅度较大的中频谐波电流还容易引起电动机的机械共振，导致系统的稳定性降低。为了解决以上问题，一种方法是提高功率器件的开关频率，但这种方法会使得开关损耗增加；另一种方法就是随机地改变功率器件的导通位置和开关频率，使变频器输出电压的谐波成分均匀地分布在较宽的频带范围内，从而抑制某些幅值较大的谐波成分，以达到抑制电磁噪声和机械共振的目的，这就是随机PWM 技术。 转贴于
2应用矢量控制技术、直接转矩控制技术及现代控制理论
交流传动系统中的交流电动机是一个多变量、非线性、强耦合、时变的被控对象，VVVF控制是从电动机稳态方程出发研究其控制特性，动态控制效果很不理想。20世纪70年代初提出用矢量变换的方法来研究交流电动机的动态控制过程，不但要控制各变量的幅值，同时还要控制其相位，以实现交流电动机磁通和转矩的解耦，促使了高性能交流传动系统逐步走向实用化。目前高动态性能的矢量控制变频器已经成功地应用在轧机主传动、电力机车牵引系统和数控机床中。此外，为了解决系统复杂性和控制精度之间的矛盾，又提出了一些新的控制方法，如直接转矩控制、电压定向控制等。尤其随着微处理器控制技术的发展，现代控制理论中的各种控制方法也得到应用，如二次型性能指标的最优控制和双位模拟调节器控制可提高系统的动态性能，滑模（Sliding mode）变结构控制可增强系统的鲁棒性，状态观测器和卡尔曼滤波器可以获得无法实测的状态信息，自适应控制则能全面地提高系统的性能。另外，智能控制技术如模糊控制、神经元网络控制等也开始应用于交流调速传动系统中，以提高控制的精度和鲁棒性。
3广泛应用微电子技术
随着微电子技术的发展，数字式控制处理芯片的运算能力和可靠性得到很大提高，这使得全数字化控制系统取代以前的模拟器件控制系统成为可能。目前适于交流传动系统的微处理器有单片机、数字信号处理器（Digital Signal Processor--DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit--ASIC）等。其中，高性能的计算机结构形式采用超高速缓冲储存器、多总线结构、流水线结构和多处理器结构等。核心控制算法的实时完成、功率器件驱动信号的产生以及系统的监控、保护功能都可以通过微处理器实现，为交流传动系统的控制提供很大的灵活性，且控制器的硬件电路标准化程度高，成本低，使得微处理器组成全数字化控制系统达到了较高的性能价格比。
论文摘要：在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传统系统中，当电动机所传动的位能负载下放时，电动机将可能处于再生发电制动状态；或当电动机从高速到低速（含停车）减速时，频率可以突减，但因电机的机械惯性，电机可能处于再生发电状态，传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能，通过逆变器的六个续流二极管回送到变频器的直流回路中。此时的逆变器处于整流状态。这时，如果变频器中没采取消耗能量的措施，这部分能量将导致中间回路的储能电容器的电压上升。如果当制动过快或机械负载为提升机类时，这部分能量就可能对变频器带来损坏。
一、引言
在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传统系统中，当电动机所传动的位能负载下放时，电动机将可能处于再生发电制动状态；或当电动机从高速到低速（含停车）减速时，频率可以突减，但因电机的机械惯性，电机可能处于再生发电状态，传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能，通过逆变器的六个续流二极管回送到变频器的直流回路中。此时的逆变器处于整流状态。这时，如果变频器中没采取消耗能量的措施，这部分能量将导致中间回路的储能电容器的电压上升。如果当制动过快或机械负载为提升机类时，这部分能量就可能对变频器带来损坏，所以这部分能量我们就应该考虑考虑了。
在通用变频器中，对再生能量最常用的处理方式有两种：(1)、耗散到直流回路中人为设置的与电容器并联的“制动电阻”中，称之为动力制动状态；(2)、使之回馈到电网，则称之为回馈制动状态（又称再生制动状态）。还有一种制动方式，即直流制动，可以用于要求准确停车的情况或起动前制动电机由于外界因素引起的不规则旋转。
在书籍、刊物上有许多专家谈论过有关变频器制动方面的设计与应用，尤其是近些时间有过许多关于“能量回馈制动”方面的文章。今天，笔者提供一种新型的制动方法，它具有“回馈制动”的四象限运转、运行效率高等优点，也具有“能耗制动”对电网无污染、可靠性高等好处。
二、能耗制动
利用设置在直流回路中的制动电阻吸收电机的再生电能的方式称为能耗制动。
其优点是构造简单；对电网无污染（与回馈制动作比较），成本低廉；缺点是运行效率低，特别是在频繁制动时将要消耗大量的能量且制动电阻的容量将增大。
一般在通用变频器中，小功率变频器（22kW以下）内置有了刹车单元，只需外加刹车电阻。大功率变频器（22kW以上）就需外置刹车单元、刹车电阻了。
三、回馈制动
实现能量回馈制动就要求电压同频同相控制、回馈电流控制等条件。它是采用有源逆变技术，将再生电能逆变为与电网同频率同相位的交流电回送电网，从而实现制动。回馈制动的优点是能四象限运行,如图3所示，电能回馈提高了系统的效率。其缺点是：(1)、只有在不易发生故障的稳定电网电压下（电网电压波动不大于10%），才可以采用这种回馈制动方式。因为在发电制动运行时，电网电压故障时间大于2ms，则可能发生换相失败，损坏器件。(2)、在回馈时，对电网有谐波污染。(3)、控制复杂，成本较高。
四、新型制动方式（电容反馈制动）
1、主回路原理
整流部分采用普通的不可控整流桥进行整流，滤波回路采用通用的电解电容，延时回路采用接触器或可控硅都行。充电、反馈回路由功率模块IGBT、充电、反馈电抗器L及大电解电容C（容量约零点几法，可根据变频器所在的工况系统决定）组成。逆变部分由功率模块IGBT组成。保护回路，由IGBT、功率电阻组成。
(1)电动机发电运行状态
CPU对输入的交流电压和直流回路电压νd的实时监控，决定向VT1是否发出充电信号，一旦νd比输入交流电压所对应的直流电压值（如380VAC—530VDC）高到一定值时，CPU关断VT3，通过对VT1的脉冲导通实现对电解电容C的充电过程。此时的电抗器L与电解电容C分压，从而确保电解电容C工作在安全范围内。当电解电容C上的电压快到危险值（比如说370V），而系统仍处于发电状态，电能不断通过逆变部分回送到直流回路中时，安全回路发挥作用，实现能耗制动（电阻制动），控制VT3的关断与开通，从而实现电阻R消耗多余的能量，一般这种情况是不会出现的。
(2)电动机电动运行状态
当CPU发现系统不再充电时，则对VT3进行脉冲导通，使得在电抗器L上行成了一个瞬时左正右负的电压（如图标识），再加上电解电容C上的电压就能实现从电容到直流回路的能量反馈过程。CPU通过对电解电容C上的电压和直流回路的电压的检测，控制VT3的开关频率以及占空比,从而控制反馈电流，确保直流回路电压νd不出现过高。
2、系统难点
(1)电抗器的选取
（a）、我们考虑到工况的特殊性，假设系统出现某种故障，导致电机所载的位能负载自由加速下落，这时电机处于一种发电运行状态，再生能量通过六个续流二极管回送至直流回路，致使νd升高，很快使变频器处于充电状态，这时的电流会很大。所以所选取电抗器线径要大到能通过此时的电流。
（b）、在反馈回路中，为了使电解电容在下次充电前把尽可能多的电能释放出来，选取普通的铁芯（硅钢片）是不能达到目的的，最好选用铁氧体材料制成的铁芯，再看看上述考虑的电流值如此大，可见这个铁芯有多大，素不知市面上有无这么大的铁氧体铁芯，即使有，其价格也肯定不会很低。所以笔者建议充电、反馈回路各采用一个电抗器。
(2)控制上的难点
（a）、变频器的直流回路中，电压νd一般都高于500VDC，而电解电容C的耐压才400VDC，可见这种充电过程的控制就不像能量制动（电阻制动）的控制方式了。其在电抗器上所产生的瞬时电压降为，电解电容C的瞬时充电电压为νc=νd-νL，为了确保电解电容工作在安全范围内（≤400V），就得有效的控制电抗器上的电压降νL，而电压降νL又取决于电感量和电流的瞬时变化率。
（b）、在反馈过程中，还得防止电解电容C所放的电能通过电抗器造成直流回路电压过高，以致系统出现过压保护。
3、主要应用场合及应用实例
正是由于变频器的这种新型制动方式（电容反馈制动）所具有的优越性，近些来，不少用户结合其设备的特点，纷纷提出了要配备这种系统。由于技术上有一定的难度，国外还不知有无此制动方式？国内目前只有山东风光电子公司由以前采用回馈制动方式的变频器（仍有2台在正常运行中）改用了这种电容反馈制动方式的新型矿用提升机系列。
随着变频器应用领域的拓宽，这个应用技术将大有发展前途，具体来讲，主要用在矿井中的吊笼（载人或装料）、斜井矿车（单筒或双筒）、起重机械等行业。总之需要能量回馈装置的场合都可选用。
论文摘要：在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传统系统中，当电动机所传动的位能负载下放时，电动机将可能处于再生发电制动状态；或当电动机从高速到低速（含停车）减速时，频率可以突减，但因电机的机械惯性，电机可能处于再生发电状态，传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能，通过逆变器的六个续流二极管回送到变频器的直流回路中。此时的逆变器处于整流状态。这时，如果变频器中没采取消耗能量的措施，这部分能量将导致中间回路的储能电容器的电压上升。如果当制动过快或机械负载为提升机类时，这部分能量就可能对变频器带来损坏。
一、引言
在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传统系统中，当电动机所传动的位能负载下放时，电动机将可能处于再生发电制动状态；或当电动机从高速到低速（含停车）减速时，频率可以突减，但因电机的机械惯性，电机可能处于再生发电状态，传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能，通过逆变器的六个续流二极管回送到变频器的直流回路中。此时的逆变器处于整流状态。这时，如果变频器中没采取消耗能量的措施，这部分能量将导致中间回路的储能电容器的电压上升。如果当制动过快或机械负载为提升机类时，这部分能量就可能对变频器带来损坏，所以这部分能量我们就应该考虑考虑了。
在通用变频器中，对再生能量最常用的处理方式有两种：(1)、耗散到直流回路中人为设置的与电容器并联的“制动电阻”中，称之为动力制动状态；(2)、使之回馈到电网，则称之为回馈制动状态（又称再生制动状态）。还有一种制动方式，即直流制动，可以用于要求准确停车的情况或起动前制动电机由于外界因素引起的不规则旋转。
在书籍、刊物上有许多专家谈论过有关变频器制动方面的设计与应用，尤其是近些时间有过许多关于“能量回馈制动”方面的文章。今天，笔者提供一种新型的制动方法，它具有“回馈制动”的四象限运转、运行效率高等优点，也具有“能耗制动”对电网无污染、可靠性高等好处。
二、能耗制动
利用设置在直流回路中的制动电阻吸收电机的再生电能的方式称为能耗制动。
其优点是构造简单；对电网无污染（与回馈制动作比较），成本低廉；缺点是运行效率低，特别是在频繁制动时将要消耗大量的能量且制动电阻的容量将增大。
一般在通用变频器中，小功率变频器（22kW以下）内置有了刹车单元，只需外加刹车电阻。大功率变频器（22kW以上）就需外置刹车单元、刹车电阻了。
三、回馈制动
实现能量回馈制动就要求电压同频同相控制、回馈电流控制等条件。它是采用有源逆变技术，将再生电能逆变为与电网同频率同相位的交流电回送电网，从而实现制动。回馈制动的优点是能四象限运行,如图3所示，电能回馈提高了系统的效率。其缺点是：(1)、只有在不易发生故障的稳定电网电压下（电网电压波动不大于10%），才可以采用这种回馈制动方式。因为在发电制动运行时，电网电压故障时间大于2ms，则可能发生换相失败，损坏器件。(2)、在回馈时，对电网有谐波污染。(3)、控制复杂，成本较高。四、新型制动方式（电容反馈制动）
1、主回路原理
整流部分采用普通的不可控整流桥进行整流，滤波回路采用通用的电解电容，延时回路采用接触器或可控硅都行。充电、反馈回路由功率模块IGBT、充电、反馈电抗器L及大电解电容C（容量约零点几法，可根据变频器所在的工况系统决定）组成。逆变部分由功率模块IGBT组成。保护回路，由IGBT、功率电阻组成。
(1)电动机发电运行状态
CPU对输入的交流电压和直流回路电压νd的实时监控，决定向VT1是否发出充电信号，一旦νd比输入交流电压所对应的直流电压值（如380VAC—530VDC）高到一定值时，CPU关断VT3，通过对VT1的脉冲导通实现对电解电容C的充电过程。此时的电抗器L与电解电容C分压，从而确保电解电容C工作在安全范围内。当电解电容C上的电压快到危险值（比如说370V），而系统仍处于发电状态，电能不断通过逆变部分回送到直流回路中时，安全回路发挥作用，实现能耗制动（电阻制动），控制VT3的关断与开通，从而实现电阻R消耗多余的能量，一般这种情况是不会出现的。
(2)电动机电动运行状态
当CPU发现系统不再充电时，则对VT3进行脉冲导通，使得在电抗器L上行成了一个瞬时左正右负的电压（如图标识），再加上电解电容C上的电压就能实现从电容到直流回路的能量反馈过程。CPU通过对电解电容C上的电压和直流回路的电压的检测，控制VT3的开关频率以及占空比,从而控制反馈电流，确保直流回路电压νd不出现过高。
2、系统难点
(1)电抗器的选取
（a）、我们考虑到工况的特殊性，假设系统出现某种故障，导致电机所载的位能负载自由加速下落，这时电机处于一种发电运行状态，再生能量通过六个续流二极管回送至直流回路，致使νd升高，很快使变频器处于充电状态，这时的电流会很大。所以所选取电抗器线径要大到能通过此时的电流。
（b）、在反馈回路中，为了使电解电容在下次充电前把尽可能多的电能释放出来，选取普通的铁芯（硅钢片）是不能达到目的的，最好选用铁氧体材料制成的铁芯，再看看上述考虑的电流值如此大，可见这个铁芯有多大，素不知市面上有无这么大的铁氧体铁芯，即使有，其价格也肯定不会很低。所以笔者建议充电、反馈回路各采用一个电抗器。
(2)控制上的难点
（a）、变频器的直流回路中，电压νd一般都高于500VDC，而电解电容C的耐压才400VDC，可见这种充电过程的控制就不像能量制动（电阻制动）的控制方式了。其在电抗器上所产生的瞬时电压降为，电解电容C的瞬时充电电压为νc=νd-νL，为了确保电解电容工作在安全范围内（≤400V），就得有效的控制电抗器上的电压降νL，而电压降νL又取决于电感量和电流的瞬时变化率。
（b）、在反馈过程中，还得防止电解电容C所放的电能通过电抗器造成直流回路电压过高，以致系统出现过压保护。
3、主要应用场合及应用实例
正是由于变频器的这种新型制动方式（电容反馈制动）所具有的优越性，近些来，不少用户结合其设备的特点，纷纷提出了要配备这种系统。由于技术上有一定的难度，国外还不知有无此制动方式？国内目前只有山东风光电子公司由以前采用回馈制动方式的变频器（仍有2台在正常运行中）改用了这种电容反馈制动方式的新型矿用提升机系列。
随着变频器应用领域的拓宽，这个应用技术将大有发展前途，具体来讲，主要用在矿井中的吊笼（载人或装料）、斜井矿车（单筒或双筒）、起重机械等行业。总之需要能量回馈装置的场合都可选用。
