关于电机工作象限的分析

你知道电机工作在第几象限吗？

曾有几次面试工程师的时候，我询问了一种电机工作情况并请对方说明此时电机工作在第几象限，对方表示没有听过所谓“第几象限”这个说法。当然我这样面试并不是存心显摆或者刁难他人，我也没有将这个回答结果作为重点评价之一。但也发现确实很多人不知道这个概念。  相信很多搞传动的应该都会了解对电机工作象限的解和分析是有助于日常的调试工作或者问题的解决的。

我们先上一张图： 

现在我们一起了解这篇内容，电机工作象限  从上图可以看出，电机是有四个象限的，电机什么时候工作在哪个象限呢？  

在第一象限时，电机的转速和转矩都是正的，此时工作在正转电动状态。

在第二象限时，电机的转速是正的，转矩都是负的，此时工作在正转发电状态 。 

在第三象限时，电机的转速和转矩都是负的，此时工作在反转电动状态  

在第四象限时，电机的转速是负的，转矩都是正的。

此时工作在反转发电状态  了解了这些有什么用呢？  首先，某些电机工作的场合，变频器选型是否适合。

1. 如某设备电机，长期处于第二，四象限，那么我们普通的二象限变频器是否能满足工况？如果不能满足，如何解决？  

2. 当电机在正转时进行制动，此时电机工作在第几象限，驱动电机的变频器经常出现报警，如直流母线电压过高，如何解决？  所以对于电机工作于第几象限的分析，有助于我们更好的进行电气控制设计，提前解决可能面临的问题。

由于有些电机长期处于第二，四象限工作，所以在设计制造变频器时，提供了两种类型供电气设计人员选择，一种是大家常用的两象限变频器，一种就是能够反馈电能的四象限变频器，如西门子PM250.如果面对这种工况，基于对上述知识的了解，我们才会明白原来需要选择四象限变频器才可以应对。  

而在非常多的场合，由于电机在制动过程中，电机处于发电状态，此时电机相当于一个发电机，电能反馈到变频器，到达直流母线两端，根本变频器的基本原因，此时直流电线上的电容开始充电，但一旦电容消耗不了，反馈电压高于母线阀值，此时变频器就会报警，直流母线电压过高，如何解决呢，此时我们可以通过增加制动电阻，通过其做功来消耗，这就是为什么有些场合需要增加制动电阻的目的。

关于电机工作象限的分析，深入进去能够找到很多问题的解决办法，如行吊，起重，卷扬机等这类设备如果不进行分析，会导致重大安全问题等。我发现很多同行遇到很多问题，就是由于忽视了电机在某个时候处于某个象限而导致出现问题不知所措的情况，这个里面有兴趣的朋友可以再百度多了解电机在不同工作象限时的状态分析相关理论知识。

　　审核编辑：汤梓红