直流电机的电力拖动

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1、第三章直流电机的电力拖动第一节直流电动机机械特性的分类第二节他励直流电动机的机械特性第三节他励直流电动机的起动第四节起动时的过渡过程第五节他励直流电动机的制动及其过渡过程第六节他励直流电动机的速度调节第七节他励直流电动机各种工作状态分析返回目录下一章上一章第一节直流电动机机械特性的分类本章将要研究的是：在相同的时间过程里，M=f(n)或I=f(n)，即电动机的静态特性，也叫机械特性；当M≠Mfz时，M=f(t)或n=f(t)，即动态特性。其中机械特性是我们研究的重点。硬度的概念：所谓机械特性的硬度，是指在机械特性曲线的工作范围内，某一点的

2、转矩对该点转速的微分，即返回总目录本章目录下一节下一章β==dMdnΔMΔn当转速变化时，对应的转矩变化越大，β越大，也就是特性越硬。所以把β大的特性叫硬特性，反之叫软特性。M0n1234（他励）（串励）（积复励）（差复励）他励直流电动机的机械特性属于硬特性，广泛应用于国民经济的各个领域中，是我们研究的重点。第二节他励直流电动机的机械特性1、机械特性方程式2、固有机械特性及特性曲线的绘制3、人为机械特性及特性曲线的绘制4、电力拖动稳定运行的条件返回总目录本章目录下一节下一章上一节机械特性方程式++UURLIsILRΩRsEs当电枢回路串入

3、调节电阻RΩ时，有电压平衡方程式U=Es+Is(Rs+RΩ)=Es+IsR转矩公式M=CmΦIs感应电势公式Es=CeΦnUCeΦRs+RΩCeΦIsn=-=-UCeΦRCeΦCmΦM根据三式可得到他励直流电动机的机械特性方程式：返回固有机械特性及特性曲线的绘制固有机械特性方程式：(将U=Ue，Φ=Φe，RΩ=0代入他励直流电动机的机械特性方程式）n=-=n0-ΔnUeCeΦeRsCeΦeCmΦeM（1）理想空载点：（2）额定运行点：n=n0=UeCeΦeM=0n=neM=Me=CmΦeIse=9.55CeΦeIse固有机械特性曲线的绘制

4、方法：（确定两点坐标）M0nMenen0返回人为机械特性及特性曲线的绘制如果人为地改变电动机的电枢电压U、励磁磁通Φ、或电枢回路外接电阻值，都可以得到人为特性，分别加以讨论：（1）电枢回路串接电阻时的人为特性（2）改变电动机供电电压的人为特性（3）减弱电动机磁通时的人为特性（4）电枢反应对机械特性的影响（4）例题返回电枢回路串接电阻时的人为特性当保持电动机的电枢电压U=Ue，磁通Φ=Φe，只在电枢回路串接电阻RΩ时，机械特性方程式为：n=-=n0-ΔnUeCeΦeRs+RΩCeΦeCmΦeMRΩ值的改变只影响Δn，不影响n0。串接电阻越大

5、，电枢回路电阻上的压降越大，因此产生的转速降落越大。M0nn0RsRs+RΩ1Rs+RΩ2RΩ2﹥RΩ1固有人为返回改变电动机供电电压的人为特性其机械特性方程式为：n=-=n0-ΔnUCeΦeRsCeΦeCmΦeM当改变电枢电压U时，n0与U成正比变化，而转速降Δn不变。因此，改变电枢电压的人为特性是与固有特性平行的一组直线。M0nn0n01n02UeU1U2因为额定电压是电动机在设计制造时便决定了的，受绕组绝缘及换向片间电压的限制，电动机不能超压运转，所以，只可以降低电压U。因此，改变电枢供电电压的人为特性全在固有特性的下方。返回减弱电

6、动机磁通时的人为特性其机械特性方程式为：n=-=n0-ΔnUeCeΦRsCeΦCmΦM减弱磁通Φ时，n0升高，Δn加大，而且n0与Φ成反比，Δn与Φ2成反比，所以机械特性变软。M0nn0ΦeΦ’Φ’’Φ’’﹤Φ’﹤Φe固有人为在设计电动机时，为节省铁磁材料，已使磁路接近饱和。所以，只有减弱磁通。因此，改变励磁磁通的人为特性都在固有特性的上方。返回电枢反应对机械特性影响在上述讨论固有特性和人为特性时，对变R和变U，认为为常数。而他励直流电动机由于有电枢反应，产生去磁作用，使↓，则n0↑，即n↑→特性上翘。特性上翘，对电动机稳定运行不利，

7、解决的办法是在主磁极上加装匝数很少的串励绕组，称为稳定绕组。稳定绕组产生与主磁极相同的磁通，抵消电枢反应的去磁作用。加装稳定绕组加装了稳定绕组后，电动机实质上已变为积复励电动机，但由于串入励磁环绕组匝数很少，其机械特性又与没有电枢反应时的他励直流电动机相同，因此仍可视为他励直流电动机。这样，在讨论问题时，就可完全忽略电枢反应的影响,认为为常数。返回例题例题：一台他励直流电动机额定数据为：Pe=22kW，Ue=220V，Ie=116A，ne=1500r/min，试求：1）固有机械特性；2）电枢回路外串电阻RΩ=0.4Ω电阻的认为特性；3）

8、电源电压降低为100V时的认为特性；4）弱磁至Φ=0.8Φe时的认为特性。解：（1）求固有机械特性∵∴解续（2）串电枢电阻的人为特性解续（3）降低电源电压的人为特性解续（4）弱磁的人为特性返回