机械制动和电气制动(机械制动和电气制动各有何特点)

海潮机械 2023-01-26 10:34 编辑:admin 266阅读

1. 机械制动和电气制动各有何特点

车辆变速便会产生惯性力,刹车运动过程所产生的惯性力通常称为制动力

制动力产生的方法

产生列车制动力的方法很多,主要可分为三类:

1.摩擦制动:将空气压力通过机械传动装置传到闸瓦或闸片上,利用闸瓦与车轮踏面或闸片与制动盘的摩擦而产生制动力。闸瓦摩擦制动是我国采用的主要制动方式。

随着运输速度的提高和载重的增大,盘形制动方式得到广泛的应用。盘形制动以装在车轴上的制动盘与闸片的摩擦代替车轮踏面与闸瓦的摩擦,从而减轻车轮踏面的热负荷,延长车轮使用寿命,保证行车的安全。目前我国的快速旅客列车上采用盘型制动。

2.电气制动:电气制动是一种动力制动。在电力机车或内燃机车上把牵引电动机变为发电机,将列车的动能换成电能反馈到接触网或由电阻器变成热能,散逸到大气中去。但这种制动只能起辅助性调速作用,停车还要依靠摩擦制动。再生制动能一部分动能变成有用功,但反馈能量必须有一定的吸收装置。

无论是摩擦制动还是电气制动,都是利用轮轨之间的粘着而转变成制动力,因而,列车制动力的增大,最终受到轮轨间粘着的限制。

3.电磁制动:有电磁轨道制动和电磁涡流制动两种方式。电磁轨道制动是装在转向架的制动电磁铁,通电励磁后,吸在钢轨上,通过磨耗板与轨面摩擦产生制动力。电磁涡流制动是将电磁铁落至距轨面7-10mm 处,由电磁铁与钢轨间的相对速度引起涡流作用,形成制动力。

电磁制动不通过轮轨间的粘着起作用,它是属于非粘着制动,不受轮轨间粘着极限值的限制。其中电磁涡流制动优于电磁轨道制动,因为它没有任何摩擦。电磁制动目前在国外作为高速列车的辅助制动装置。

2. 机械制动和电气制动各有何特点呢

电动机的电气制动:电气制动是电动机停转过程中,产生一个与转向相反的电磁力矩,作为制动力使电动机停止转动。

电气制动的方法包括反接制动、能耗制动、电容制动、再生制动(也叫反馈制动、回馈制动、发电回馈制动) 电气制动方法 能耗制动 制动原理:电动机断电后,在定子绕组中通入直流电流,于是电动机产生一个恒定磁场。当转子由于惯性而仍在旋转时,转子切割此恒定磁场,从而在转子导体中感应电动势产生电流,此时转子电流与恒定磁场所产生的电磁转矩方向与转子转向相反,为一制动转矩,使转速下降。当转速n=0,转子电势和电流均为零,制动过程结束。这种方法将转子的动能变为电能消耗于转子电阻上(对绕线转子电动机包括转子的串接电阻),所以称为能耗制动。能耗制动的特点 优点:制动平稳,便于实现准确停车。缺点:制动较慢,需增设一套直流电源。应用场合:

① 要求平稳、准确停车的场合

② 限制位能性负载的下降速度 反接制动 所谓反接制动状态,就是转子旋转方向与定子旋转方向相反的工作状态。① 保持定子旋转磁场方向不变,使转子反转,这叫转子反转的反接制动; ② 转子转向不变,使定子旋转磁场的方向改变,而定子磁场方向改变只有借助于定子两相电源反接,故这一种叫定子两相反接的反接制动。① 转子反转的反接制动 这种反接制动用于位能性负载,使重物获得稳定下放速度。制动原理:这种制动方式常在起重机中遇到。在电动机正常运转时,在转子上串入较大制动电阻,这时电磁转矩下降而小于负载转矩,电机开始减速,直到转速降为零,电磁转矩还是小于负载转矩,这时电机开始反转,直到电磁转矩等于负载转矩了,电机匀速反转,若是起重机,则重物将匀速下降。转子反转反接制动的两个条件:① 绕线转子异步电动机转子上要串入足够大的电阻;② 电动机要处于位能负载的反拖下,例如:起重机下放重物。② 定子两相反接的反接制动 制动原理:电动机正常运转时,使定子两相反接,这样电源的相序就改变了,电动机定子的旋转磁场的方向也就反向了,电动机的电磁转矩也跟着反向了,与转子转动方向相反,因而产生了制动作用。用这种方式的目的就是限制重物的下方速度。① 转子反转的反接制动特点 优点:能使位能性负载,以稳定转速下降。缺点:能量损耗大。应用场合:限制位能性负载的下降速度。② 定子两相反接制动特点 优点:制动强烈,停车迅速。缺点:能量损耗较大,控制较复杂,不易实现准确停车。应用场合:要求迅速停车和要求反转的场合。制动原理:如果用一原动机,或者其他转矩去拖动异步电动机,使电动机转速高于同步转速,这时异步电动机的电磁转矩Te将与转速n相反,起制动作用。电动机向电网输送电功率,这种状态称为回馈制动或再生制动。如果在拖动转矩作用下,能使电动机转速不变,那就是异步发电机了。回馈制动回馈制动特点 优点:能向电网回馈电能比较经济。缺点:在转子转速小于同步转速时不能实现回馈制动。应用场合:限制位能性负载的下降速度,并在转子转速大于同步转速的情况下采用。阻容制动制动原理:阻容制动又称为电容制动,是根据自励异步发电机的基本原理发展起来的。电动机正常运转时,断开交流电源,与阻容电路接通,这时电动机内部产生一个制动转矩作用在转子上,使电动机很快减速停车。阻容制动特点 优点:线路简单,控制方便、不消耗额外能量,适用于具有摩擦和阻尼的负载机械制动停车。缺点:制动转矩作用时间不长,在很多场合下具有较大惯量的负载机械不能应用阻容制动。位能性负载机械不能采用阻容制动,当转速为零时 ,制动转矩为零,重物在空中停不住。容量较大的异步电动机不宜采用阻容制动,因为容量大的电动机空载电流大,阻容制动需要电容量很大,很不经济。

3. 机械制动和电气制动的区别

电气制动有两大类。一是电气抱闸,其原理是由牵引电磁铁驱动机械闸带或闸瓦利用摩擦阻力使被控对象运动速度降为零。再就是能耗制动(交流、直流)。当电动机断电后改变其相序再通电(通电时间要控制)反转使转矩快速为零,此为交流反接制动;当电动机断电后,立即使其中两相绕组接入一直流电源,于是在定子绕组产生一个静止磁场,惯性转动的转子切割磁场感应电流产生的转矩阻碍了转子继续转动,产生制动作用,使电动机迅速停止。

4. 电动机的机械制动和电气制动各有什么特点

三相异步电动机停机后设备会有惯性,这会对人和设备带来安全隐患,另外有的皮带输送带运行时皮带由低往上运行,电机一旦停车没有制动装置皮带机会下滑,这就产生生产事故。

电动机在制动状态时其转矩方向与机械设备转动方向相反,电动机阻碍生产机械运动。制动状态可以使生产机械运动减速或停止,或限制位能负载的运动速度。

5. 电机车电气制动的优点是

线控制动系统优点:

1.响应速度大大提高;

2.简化了制动系统的结构、便于装配和维护;

3.随着制动液的取消,降低了环境污染。

线控制动系统缺点:

1.对可靠性要求很高,需要备份系统来保证可靠性;

2.电机功率限制动力不足;

3.工作环境恶劣,刹车片附近的半导体部品无法承受高温。

从目前整个市场来看,线控制动系统尚处于发展早期阶段,目前渗透率较低,仅有少量车型配备,新能源汽车配置率相对较高。