電力拖動系統(tǒng)運行的安全性穩(wěn)定性分析

摘 要：對于電力拖動系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及安全性的分析有助于我們對此方面知識的深入的了解，并把我們所學的理論運用到相應(yīng)的實踐之中。首先對于電力拖動系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性的涵義進行了概述；其次進一步探討了電力拖動系統(tǒng)的穩(wěn)定性的條件進行了深入的分析，并且結(jié)合了相關(guān)的圖表，以保證能夠比較直觀而淺顯易懂的方式呈現(xiàn)出來，結(jié)合兩種不同的條件下探討了系統(tǒng)穩(wěn)定性的一些存在的可能性。最后是對于電力拖動系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定性判定的方法進行了一定的剖析。

關(guān)鍵詞：電力拖動系統(tǒng)；運行；安全性穩(wěn)定性

在電力拖動系統(tǒng)里，其實生產(chǎn)機械是與電動機互相連為一體的，為了使得相關(guān)的系統(tǒng)比較正常合理的運行，就要盡量使得生產(chǎn)機械的機械特性與電動機的機械特性就保持一定的配合度，系統(tǒng)要能夠較好的運行是特性配合好的一個最基本的要求，如果這兩種特性相互的任意的配合就會使得拖動系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及安全性受到一定的影響，這是我們所不愿看到的現(xiàn)象。所以我們從多個角度以及多個方面進行了相關(guān)的分析，獨有電力拖動系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定性的分析可以有助于我們實踐過程之中減少不必要的麻煩以及避免一些比較棘手的問題，使得我們在實際的運行操作過程之中保證工作的順利進行，避免影響工作的進度，而且我們也可以提高相應(yīng)的共組偶的效率，提高我們工作的質(zhì)量。我們從以下幾個方面進行分析論述。

1 電力拖動系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的涵義

我們先做一個假設(shè)來進行相關(guān)的穩(wěn)定性分析，假設(shè)有一個電力拖動系統(tǒng)，原先是在一定的轉(zhuǎn)速在穩(wěn)定的運行，但是突然之間忽然收到一定外力的作用，譬如負載轉(zhuǎn)矩變化等引起擾動，使得系統(tǒng)不能夠在原先的轉(zhuǎn)速之下進行運轉(zhuǎn)，對原來的平衡狀態(tài)有所偏離，在不但擾動的情況之下，如果系統(tǒng)能夠在一個性的條件之下能夠達到一個新的平衡的話，能夠在一個新的穩(wěn)定的點上正常的運行，抑或是在外界的影響失靈的情況之下，系統(tǒng)又能夠自動的進行恢復到原先的轉(zhuǎn)速之中進行運行，那么我們稱次系統(tǒng)是穩(wěn)定的；相反如果如果外界的影響的外力撤銷了，系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速一直下降或者是一直的無限制的上升，則該系統(tǒng)是比較的不穩(wěn)定的。

2 電力拖動系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要條件

我們先來討論T=TL時，系統(tǒng)是否可以進行穩(wěn)定的運行。我們首先在負載轉(zhuǎn)矩變化的情況進行來探討，當T=TL1時，電動機就會在A 點穩(wěn)定運行，系統(tǒng)運行的轉(zhuǎn)速為nA。

2.1 如果生產(chǎn)機械的負載轉(zhuǎn)矩由TL1減小到TL2，我們來分析一下系統(tǒng)是否還能夠繼續(xù)運行。在A點處T=TL1，生產(chǎn)機械的負載轉(zhuǎn)矩從TL1降到TL2時，機械本身會產(chǎn)生一定的慣性，所以相對來說轉(zhuǎn)速不會突然進行變化的，電樞電勢Ea=CaΦnA不發(fā)生變化，電樞電流Ia不變，電磁轉(zhuǎn)矩T 也保持不變，這樣，就會使得系統(tǒng)加速運行。

隨著電動機的不斷的加速的運行，Ea就會逐漸的加大，電樞電流則會變小，電磁轉(zhuǎn)矩也會減小，直至降到B點，從而在一個新的點上轉(zhuǎn)矩達到一種平衡，即在擾動不斷持續(xù)的時候，系統(tǒng)會產(chǎn)生較高的轉(zhuǎn)速而且會穩(wěn)定的運行。接下來我們看一下在繞噢的那個小時之后會產(chǎn)生什么樣的情況，能不能回到原來的一種平衡。在擾動消失之后，負載轉(zhuǎn)矩返回到TL1在同樣的情況之下，轉(zhuǎn)速也不會產(chǎn)生急劇的變化，此時電樞電勢、電樞電流以及電磁轉(zhuǎn)矩也不變系統(tǒng)速度會變小，Ea、Ia、T 均減小，直至系統(tǒng)恢復到原來的A點進行穩(wěn)定的運行。如果負載轉(zhuǎn)矩陡增，系統(tǒng)就會在一個較低轉(zhuǎn)速下達到一種新的平衡，在擾動消失之后也會恢復到原先的平衡狀態(tài)，所以說在這樣的擾動之下系統(tǒng)是比較穩(wěn)定的。

另外一種情況是電樞電壓發(fā)生變化的時候，他勵直流電動機拖動恒轉(zhuǎn)矩負載TL1，在A 點穩(wěn)定運行，T=TL。（1）電樞電壓陡降。此時電動機的機械特性從1變到2，轉(zhuǎn)速依據(jù)不會發(fā)生變化，工作點從A到C，電樞電勢不會變化，而電樞電流會變小，電磁轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)的變小，此時系統(tǒng)就會減速，由2減低至B點，TB=TL1，系統(tǒng)在此時會進入一個新的平衡狀態(tài)之下穩(wěn)定的運行。

2.2 擾動消失之后是否能夠恢復到原先的平衡狀態(tài)呢？

繞噢的那個消失之后，電樞電壓以及電動機機械特性均會恢復到原先的點，轉(zhuǎn)速依舊是不能夠變化的，此時電樞電勢不會發(fā)生變化，而電樞電流與電磁轉(zhuǎn)矩會相應(yīng)的增加，此時系統(tǒng)就會加速，由1回到A點，而T=TL1.系統(tǒng)就會穩(wěn)定的運行。由上述我們的分析可知，電力拖動系統(tǒng)在電動機的機械特性與負載機械特性的交點上并不一定都能夠穩(wěn)定運行，它只是一個系統(tǒng)穩(wěn)定運行的必要性的條件，并非是充分的條件，要保證電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行，電動機的負載特性與機械特性配合得當也是不可缺少的。

3 系統(tǒng)穩(wěn)定性的判定方法

我們在工作點P上方找到一個小的轉(zhuǎn)速增量dn，找出與兩條機械特性香蕉的一條平行線，然后對于對于兩個焦點的轉(zhuǎn)矩增量進行比較，如果dM

4 安全保護

對于電力拖動系統(tǒng)而言它的保護方式一個是對于電器的保護，另外一個是對于計算機系統(tǒng)的安全保護。前者是一種基本性的保護形式。一般涉及短路保護、過流保護等；計算機的屬于上端的保護。我們可以對其安全保護作一下簡要分析。首先是短路保護，短路電流往往引起電器絕緣設(shè)備的破壞，這是因為電流過強的話會引起電動應(yīng)力的加強，在這種應(yīng)力的作用下電動機的繞組就會失去承受的能力，最終導致?lián)p壞，與此同時這一電路上的電器設(shè)備也會引起連鎖性的損壞，所以要努力防止這種情況出現(xiàn)。其次是過流保護。電動機的啟動異常以及超過負載均會引起過流電流，一般而言這種電流的流量是非常大的，往往會引起一些傳動器件以及電動機本身的損傷，所以也要對其進行有效保護。其三是過熱保護。這是由于電動機長時間的運行而引起的過量熱量，使得電動機繞組溫度超過了承受力，使得電動機無法正常運轉(zhuǎn)。其四是欠電壓保護。電源電壓的過分降低就會形成欠壓，這會使得電動機轉(zhuǎn)速降低甚至是停止運行，所以如果出現(xiàn)這種情況就要適當?shù)脑黾与娫措妷?，同時欠壓還會形成釋放電氣，阻礙電路的正常運行，所以要在電壓下降的某個范圍內(nèi)切斷電源。其五是安全鏈的保護。它涉及過流保護以及水壓保護、欠壓保護等，必須對安全鏈涉及的諸多的條件進行保護，其中一個不滿足條件都會導致計算機把電動機關(guān)閉。六是整體系統(tǒng)故障保護。一般來說計算機在其自身正常運行的條件下可以保證準確穩(wěn)定的自動控制，信息處理方面也是比較精確的，對于意外的故障計算機是可以做出一定處理的。

5 結(jié)束語

對于電力拖動系統(tǒng)來說，其系統(tǒng)的運行過程是比較復雜的，也是是《電機拖動基礎(chǔ)》課程的一個重要的課程內(nèi)容，我們只有深刻的理解這些知識點，并且采用正確的方法，才能夠分析出我們所想要的數(shù)據(jù)以及客觀的結(jié)論，才能夠準確的分析出拖動系統(tǒng)的較為細致的運行狀態(tài)以及運行的過程。由以上我們對于電力拖動系統(tǒng)的分析來看，圖解法的分析是比較的直觀而較為易懂的，便于我們的理解，對于系統(tǒng)分析還有一二個方法就是代數(shù)法，由于它是比較的復雜的，所以在這里我們就不再做進一步的探討。

參考文獻

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