29.7.3

直流電動機的制動

29.7.3.1

能耗制動

在電動狀態，電樞電流、電樞電動勢、轉速及驅動性質的電磁轉矩如圖所示。

電動

制動

需要制動時,將開關S投向制動電阻上即可。

由于慣性，電樞保持原來方向繼續

旋轉，電動勢方向不變。由產生的電樞電流的方向與電動狀態時的方向相反,對應的電磁轉矩與

方向相反,為制動性質,電機處于

制動狀態。

制動運行時，電機靠生產機械的慣性力的拖動而發電，將生產機械

儲存的動能轉換成電能，消耗在電阻上，直到電機停止轉動。

能耗制動操作簡單,但隨著轉速下降,電動勢減小,制動電流和制動轉矩也隨著減小,制動效果變差。若為了盡快停轉電機,可在轉速下降到一定程度時,切除一部分制動電阻,增大制動轉矩。

29.7.3.2

反接制動

.（1）電壓反接制動

電壓反接制動時，開關S投向“電動”側時，電樞接正極電壓，電機處于電動狀態。

進行制動時，開關投向“制動”側，電樞回路串入制動電阻后，接上極性相反的電源電壓，電樞回路內產生反向電流：

反向的電樞電流產生反向的電磁轉矩，從而產生很強的制動作用——電壓反接制動。

反接后電流的數值將非常大，為了限制電樞電流，所以反接時必須在電樞回路串入一個足夠大的限流電阻。

電壓反接制動時，電樞回路的電阻為：。

機械特性為：

（2）倒拉反轉反接制動只適用于位能性恒轉矩負載。

倒拉反轉反接制動時的機械特性方程就是電動狀態時電樞串電阻時的特性方程。由于串入電阻很大，有

倒拉反轉反接制動時的機械特性曲線就是電動狀態時電樞串電阻時的特性在第四象限的部分。

倒拉反轉反接制動時的能量關系和電壓反接制動時相同

29.7.3.3

回饋制動

電動狀態下運行的電動機，在某種條件下會出現情況，此時，反向，反向，由驅動變為制動。從能量方向看，電機處于發電狀態——回饋制動狀態。

回饋制動時的機械特性方程與電動狀態時相同。

第4篇

電力系統分析

第30章

電力系統基本知識

30.1

電力系統運行特點和基本要求

30.1.1.1

電能不能大量儲存（同時性）

由于電能不能大量儲存，因而電能的生產、傳輸、分配和消費實際上是同時進行的，即所有發電廠任何時刻生產的電能必須與該時刻所有負荷所需的電能與傳輸分配中損耗的電能之和相平衡。這代表電力系統運行時必須滿足的一類等約束條件：：有功功率平衡PGΣ

=

PDΣ

+

PL和無功功率平衡QG

Σ

=

QD

Σ

+QL

式中PG

Σ和QG

Σ為電源發出的總有功功率和無功功率，PDΣ和QG

Σ

為負荷取用的總有

功和無功功率，PL

和QL為系統總的有功和無功功率損耗。

30.1.1.2

電能生產與國民經濟和人民生活有著極為密切的關系（重要性）

如前所述，電能在國民經濟和人民生活中起著極其重要的作用，電能供應的中斷或減少將影響國民經濟的各個部門，造成巨大的損失。

30.1.1.3

電力系統的過渡過程非常迅速（快速性）

由于電能的傳播速度接近光速，因而它從一處傳至另一處所需的時間極短，電力系統從一種運行方式轉變到另一種運行方式的過渡過程非常快，電力系統中的事故從發生到引起嚴重后果所經歷的時間常以秒，甚至毫秒計，以至人們往往來不及作出反應。

30.2

電力系統運行的基本要求

30.1.2.1

最大限度的滿足用戶用電的要求，為用戶提供充足的電能

電能生產的規模很大，如我國現在的年發電量達數萬億千瓦時，因此提高電能生產的經濟性具有十分重要的意義。這包括盡量降低每千瓦時電所消耗的能源（即設法降低煤耗率、水耗率、廠用電率等）、盡量降低傳輸和分配過程中的損耗（其指標為網損率，定義為整個電力網傳輸過程中損耗的電能與電源發出的總電能之比）、盡量提高用電設備的效率等。

30.1.2.2

保證安全可靠的供電

1、安全可靠持續供電：供電的中斷將造成生產停頓、生活混亂，甚至危及設備和人身的安全，引起十分嚴重的后果。因此，電力系統的運行首先必須滿足安全可靠持續供電的要求。

電力系統的安全性和可靠性是有著不同含義的兩個概念。電力系統的安全性表征電力系統短時間內在事故情況下維持持續供電的能力，屬電力系統實時運行中要考慮的問題；后者指電力系統向用戶長時間不間斷持續供電的概率指標，屬電力系統規劃設計的范疇。電力系統的可靠性是一專門課題

根據負荷的重要程度將其分類，并針對不同級別的負荷采用相應的措施保障供電，是合理而可行的。電力系統中一般將負荷分為三級：

第一級負荷

對這類負荷中斷供電將造成極其嚴重的后果，如危及人身安全、造成重要設備損壞、生產秩序長期不能恢復正常、國民經濟產生重大損失、人民生活發生嚴重混亂等。

第二級負荷

對這一類負荷中斷供電將造成大量減產，使人民生活受到影響。

第三級負荷

不屬于以上兩類負荷者。對其停電不會造成重大損失。

對第一級負荷要保證不間斷供電，對第二級負荷也應盡量保證不間斷供電。此外，還有極少數特殊重要的負荷要求絕對可靠地不間斷供電。對各級負荷可根據具體情況采用適當技術措施保障其供電的安全可靠。

30.1.2.3

保證良好的電能質量

電能的質量指標包括電壓的頻率的大小、高低、波形的形狀和三相對稱性等。良好的電能質量指：電壓正常，偏移不超過一定范圍，例如，額定電壓的±5%；頻率正常，偏差不超過規定值，例如，±0.05～0.2Hz。這代表了電力系統運行時必須滿足的一類不等約束條件：

i

min

U

≤

i

U

≤

imax

U，fmin≤

f

≤

fmax，式中imin

U

和imax

U

為系統中i點允許的最低和最高電壓，fmin和fmax為系統允許的最低和最高頻率；電壓、電流波形為正弦形，不應產生大的畸變；三相電壓、電流對稱。

當電網電壓波形發生非正弦畸變時，電壓中出現高次諧波。高次諧波的產生，除電力系統自身背景諧波外，在用戶方面主要由大功率變流設備、電弧爐等非線性用電設備所引起。高次諧波的存在降導致供電系統能耗增大、電氣設備絕緣老化加快，并且干擾自動化裝置和通信設施的正常工作。

電壓總諧波畸變率=

30.1.2.4

電力系統運行的經濟性

30.1.2.5

注意環境保護問題