电机和拖动基础8

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1、教学题目：（章、节）第二章直流电机的电力拖动3.他励直流电动机的的启动4.他励直流电动机的的制动学时数2第4周第2次课教学目标：1.掌握他励直流屯动机的启动方法及其选择。2.掌握他励直流电动机的制动方法及计算。教学重点与难点：1•他励直流电动机的启动。2.他励直流电动机的制动。教学方式、方法：讲授法、讨论法1、课前复习：检测学生对上节课的掌握情况情况，并对较难直流发屯机的基本方程式、他励直流电动机的运行特性相应的复习，检测学生对本节课的预习情况，并对直流发电机的基本方程式、他励直流电动机的运行特性做出相应的提问，让学牛带着问题听课，达到有的放矢，提高听课的效率教学过程：1

2、、他励直流电动机的起动电动机从接入电源开始转动，到达稳定运行的全部过程称为起动过程或起动。电动机在起动的瞬间，转速为零，此时的电枢电流称为起动电流，用匚表示。对应的电磁转矩称为起动转矩，用7；表示。直流电动机的起动性能指标：（1）起动转矩7；足够大（Tst>Tj；（2）起动电流匚不可太大，一般限制在一定的允许范围之内，一般为（1.5〜2）山；（3）起动时间短，符合生产机械的要求；（4）起动设备简单、经济、可靠、操作简便。直流电动机常用的起动方法有三种：1.直接起动直接起动就是将电动机直接投入到额定电压的电网上起动。他励直流电动机起动时，必须先保证有磁场，而后加电枢电压，当

3、7；大于拖动系统的总阻力转矩时，电动机开始转动并加速。随着转速升高，匚增大，使电枢电流下降，相应的电磁转矩也减小，但只要电磁转矩大于总阻力转矩，”仍能增加，直到电磁转矩降到与总阻力转矩相等时，电机达到稳定恒速运行，起动过程结束。直接起动的优点：直接起动不需要起动设备，操作简单，起动转矩大，但严重的缺点是起动电流大（由上例可知）。过人的起动电流将引起电网电压的下降，影响到其他用电设备的正常工作，对电机自身会造成换向恶化、绕组发热严重，同时很大的起动转矩将损坏拖动系统的传动机构，所以直接起动只限用于容量很小的直流电动机。一般直流电动机在起动时，都必须设法限制起动电流。为了限制

4、起动电流，可以采用降低电源电压和电枢回路串联电阻的起动方法。2.降压起动降压起动，即起动前将施加在电动机电枢两端的电压降低，以限制起动电流，为了获得足够大的起动转矩。起动电流通常限制在（1・5〜2）L,则起动电压应为Ust=IstRa=^5-2)INRa因此在起动过程中，为保证有足够大的起动转矩，需使匚保持在（1.5〜2）*范围内，电源电压必须不断升高，直到电压升至额定电压，电动机进入稳定运行状态，起动过程结束。降压起动的优点是：在起动过程中能量损耗小，起动平稳，便于实现自动化，但需要一套可调节电压的直流电源，增加了设备投资。2.电枢回路串电阻起动电枢回路串电阻起动时，电

5、源电压为额定值且恒定不变，在电枢回路中串接起动电阻心，达到限制起动电流的目的。电枢冋路串电阻起动时的起动电流为在电枢回路串电阻起动的过程中，应相应地将起动电阻逐级切除，这种起动方法称为电枢串电阻分级起动。因为在起动过程中，如果不切除电阻，随着转速的增加，电枢电势E增大。使起动电流下降，相应的起动转矩也减小，转速上升缓慢，使起动过程时间延长，且起动后转速较低。如果把起动电阻一次全部切除，会引起过大的电流冲击。下面以三级起动为例，说明电枢串电阻分级起动的过程。图6—13表示他励电动机分当合上Q开关，电动机励磁回路通电后，合上2开关，其他接触器触点（km、,km2,KMQ断开，

6、此时电枢和三段电阻心

7、、心2及心3串联接上额定电压，起动电流为Ra+RSt+Rst2+心3由起动电流J产生起动转矩心，如图6—14所示。图6—14同时表示了他励直流电动机分三级起动时的机械特性。心©+A/l+4/2R“+R$a+R$q+R$b图2他励直流电动机电枢串电阻分级起动的人为机械特性由图2可见，由于Tsi]>Tl9电动机开始起动，转速上升，转矩下降，电机的工作点从A点沿特性忑上移，加速逐步变小。为了得到较大的加速，到B点KM.闭合，电阻/?心被切除，B点的电流/毗为切换电流。电阻心3切除后，电机的机械特性变成直线而瓜。电阻切除瞬间，由于机械惯性，转速不能突变，电

8、势Q也保持不变，因而电流将随心3的切除而突增，传矩也按比例增加，电机的工作点从B点过渡到特性而石上的C点。如果电阻设计恰当，可以保证C点的电流与/，〃相等，电机产生的转矩耳/呆证电机又获得较大的加速度。电机由C点加速到D点时，再闭合KM?，切除心2。运行点由D点过渡到特性丽^上的E点，电动机的电流乂从爲2回升到人“，转矩由增至丁山。电机由E点加速到F点时，KM

9、闭合，切除电阻心],运行点由F点过渡到固有特性上的G点，电动机的电流再一次从/毗回升到人「转矩由：增至拖动系统继续加速到W点稳定运行,起动过程结束。必须指出，分级起动时