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《《电机学》课件 第二章直流电机6》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、一、直流电动机的起动直流电动机起动要求起动时的电磁转矩要求大起动时要限制起动电流矛盾研究起动的方法是尽量缓解上述矛盾1、直接起动(只适合对小容量的电动机)直接起动时,先合上励磁绕组的开(Kf),以确保在电动机起动时磁场已经建立。起动电流:起动转矩:2、电枢回路串电阻起动变阻器十分笨重,经常起动时消耗很多电能。3、降压起动降压起动通过降低端电压来限制起动电流的一种起动方式,对抑制起动电流最有效,能量消耗也最小。现在通常用可控硅整流电源,已广泛运用于直流电动机和各类直流电力电子传动系统。二、直流电动机的
2、调速1、电枢回路串电阻调速2、改变励磁电流调速3、改变端电压调速1、电枢回路串电阻调速串电阻调速前后由于负载转矩不变,电枢电流不变,但串电阻后,输出功率减小,电动机的效率降低。2、改变励磁电流调速改变励磁电流调速时,减小励磁电流将使电机转速升高,电机的输出功率增加;与此同时,电枢电流增加,输入功率也增加,电动机的效率几乎不变。3、改变端电压调速电枢回路串电阻调速只能下调电动机转速;改变励磁电流调速只能上调电动机转速。改变电压调速是一种灵活的调速方式,转速既可以上升也可以降低,配合励磁调节,调节范围可
3、以更加广泛。三、直流电动机的制动电动机制动的物理本质是在电机转轴上施加一个与旋转速度方向相反的转矩,这个转矩可以使机械的,也可以是电磁的。在电机学中讲的主要是指电磁制动。1)能耗制动2)反接制动3)回馈制动1、能耗制动能耗制动时,电动机作为他励发电机运行,由于发电机的电磁转矩与电枢旋转的方向是相反的,因而产生制动作用,使电机转速变慢,直至电枢旋转的动能全部变为电能,消耗在电阻上。2、反接制动产生很大的与旋转方向相反的电磁转矩,使电机制动。反接制动时,会产生很大的冲击电流,因此电枢回路中应串入适当的电
4、阻,限制电流;当电机转速降低到零时,应把电源切除,否则电机将反转。3、回馈制动(以串励电动机为例)需要制动时,将励磁方式改变为他励或并励,当转速升高到某一数值时,反电动势大于端电压,电流改变方向,电机作为发电机运行,电磁转矩起制动作用,能量回馈到电网。例1:一台并励直流电动机,Pn=10kW,Un=220V,nN=1000r/min,η=83%,Ra=0.283Ω,2ΔUb=2V,Ifn=1.7A。设负载总转矩Tl恒定,在电枢回路串入一电阻使转速降低到500r/min,试求:1)电枢电流2)电枢回路
5、串入调节电阻的大小3)调速后电动机的效率与上题电机参数相同,在电机满载运行时,突然在电枢回路串入1.0Ω电阻,不计电枢回路电感和电枢反应影响,仍设负载总转矩Tl恒定,计算串入电阻瞬间:1)电枢电动势2)电枢电流3)电磁转矩4)稳定运行转速与上题电机参数相同,突然改变励磁电流使磁通减小20%,求:1)改变瞬间的电枢电流2)稳定运行时的电枢电流3)稳定运行时的转速例2:一台并励直流发电机,Pn=46kW,Un=230V,nN=1000r/min,极对数P=2,Ra=0.03Ω,2ΔUb=2V,Rf=30
6、Ω,把此发电机当作电动机运行,外加电压为220V,并保持电枢电流为发电机额定运行时的电枢电流。试求:1)此时电动机的转速是多少(磁路不饱和)2)发电机额定运行时的电磁转矩是多少3)电动机运行时的电磁转矩是多少例3:两台完全相同的并励直流电机,同轴相联,并接于230V的电网上,空载运行,在1000r/min时,空载数据如下:现已知电机A的励磁电流为1.4A,B的为1.3A。电枢回路总电阻为0.1Ω,转速为1200r/min,忽略电枢反映的影响,试问:If/A1.31.4U0/V186.7195.91)
7、哪台是发电机,哪台是电动机?2)两机的总机械损耗和铁耗是多少?3)只调节励磁电流是否可改变两机的运行状态(保持转速不变)4)是否可以在两机在1200r/min时都为发电机或电动机运行?例4:一台他励直流发电机由一台并励直流电动机拖动发电,它们的额定数据为:发电机:Pn=19kW,Un=230V,nN=1450r/min,η=85%,Ufn=220V,Ifn=2.0A,ra=0.177Ω,2ΔUb=2V。电动机:Pn=22kW,Un=220V,nN=1450r/min,η=86%,Ifn=3.82A,
8、ra=0.107Ω,2ΔUb=2V。1)计算额定运行时,电动机的输入功率。2)发电机和电动机均保持其额定运行时的励磁电阻不变,求当发电机空载时,电动机的转速和发电机的端电压(忽略空载损耗和电枢反应的影响)