電力拖動系統運行的安全性穩定性分析

摘 要：對于電力拖動系統的穩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的實踐之中。首先對于電力拖動系統的安全穩定性的涵義進行了概述；其次進一步探討了電力拖動系統的穩定性的條件進行了深入的分析，并且結合了相關的圖表，以保證能夠比較直觀而淺顯易懂的方式呈現出來，結合兩種不同的條件下探討了系統穩定性的一些存在的可能性。最后是對于電力拖動系統運行的安全穩定性判定的方法進行了一定的剖析。

關鍵詞：電力拖動系統；運行；安全性穩定性

在電力拖動系統里，其實生產機械是與電動機互相連為一體的，為了使得相關的系統比較正常合理的運行，就要盡量使得生產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的穩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象。所以我們從多個角度以及多個方面進行了相關的分析，獨有電力拖動系統運行的安全穩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的共組偶的效率，提高我們工作的質量。我們從以下幾個方面進行分析論述。

1 電力拖動系統安全穩定運行的涵義

我們先做一個假設來進行相關的穩定性分析，假設有一個電力拖動系統，原先是在一定的轉速在穩定的運行，但是突然之間忽然收到一定外力的作用，譬如負載轉矩變化等引起擾動，使得系統不能夠在原先的轉速之下進行運轉，對原來的平衡狀態有所偏離，在不但擾動的情況之下，如果系統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，系統又能夠自動的進行恢復到原先的轉速之中進行運行，那么我們稱次系統是穩定的；相反如果如果外界的影響的外力撤銷了，系統的轉速一直下降或者是一直的無限制的上升，則該系統是比較的不穩定的。

2 電力拖動系統安全穩定運行的重要條件

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

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

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，電磁轉矩也會減小，直至降到B點，從而在一個新的點上轉矩達到一種平衡，即在擾動不斷持續的時候，系統會產生較高的轉速而且會穩定的運行。接下來我們看一下在繞噢的那個小時之后會產生什么樣的情況，能不能回到原來的一種平衡。在擾動消失之后，負載轉矩返回到TL1在同樣的情況之下，轉速也不會產生急劇的變化，此時電樞電勢、電樞電流以及電磁轉矩也不變系統速度會變小，Ea、Ia、T 均減小，直至系統恢復到原來的A點進行穩定的運行。如果負載轉矩陡增，系統就會在一個較低轉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，所以說在這樣的擾動之下系統是比較穩定的。

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

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，轉速依舊是不能夠變化的，此時電樞電勢不會發生變化，而電樞電流與電磁轉矩會相應的增加，此時系統就會加速，由1回到A點，而T=TL1.系統就會穩定的運行。由上述我們的分析可知，電力拖動系統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定運行，它只是一個系統穩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穩定運行，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 系統穩定性的判定方法

我們在工作點P上方找到一個小的轉速增量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矩增量進行比較，如果dM

4 安全保護

對于電力拖動系統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備的破壞，這是因為電流過強的話會引起電動應力的加強，在這種應力的作用下電動機的繞組就會失去承受的能力，最終導致損壞，與此同時這一電路上的電器設備也會引起連鎖性的損壞，所以要努力防止這種情況出現。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。其四是欠電壓保護。電源電壓的過分降低就會形成欠壓，這會使得電動機轉速降低甚至是停止運行，所以如果出現這種情況就要適當的增加電源電壓，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閉。六是整體系統故障保護。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 結束語

對于電力拖動系統來說，其系統的運行過程是比較復雜的，也是是《電機拖動基礎》課程的一個重要的課程內容，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據以及客觀的結論，才能夠準確的分析出拖動系統的較為細致的運行狀態以及運行的過程。由以上我們對于電力拖動系統的分析來看，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，對于系統分析還有一二個方法就是代數法，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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