欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:49518722
大小:6.19 MB
页数:30页
时间:2020-02-06
《2007本科电机学之直流电机4.ppt》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、第4章直流电动机本章讲述那些内容?直流电动机的主要运行行为是起动、调速和调速。直流电动机具有优良的起动、调速和制动性能。本章主要讲述直流电动机的起动、调速和制动方法以及相关理论知识。相关的理论知识主要包括:电动机工作特性、机械特性、运行的稳定性等。另外还涉及到电动机与负载机械特性的匹配问题以及直流电机换向问题。4-1直流电动机的起动一、起动时遇到的主要问题是什么?电动机接到规定的电源后,转速从0上升到稳态转速的过程称为启动过程。起动时遇到的主要问题是:合闸时电流很大,可能达到(10~20)倍。起动电流太大,会造成严重危害:(1)引起电
2、机换向困难;(2)导致电源电压下降,危害其它用电设备的安全。所谓起动方法就是为了限制起动电流而采取的措施。因为转矩与电流成正比,在限制电流的同时要注意维持一定的起动转矩。否则会使起动过程延缓甚至无法起动。起动电流大的原因是起动瞬间转速为0,电枢绕组中无反电势,整个电源电压全部靠电阻压降来承担,导致电流过大。二、直流电动机的起动方法有哪些?由最初启动电流的计算式可知,有两种方法可以限制起动电流:(1)电枢回路串电阻;(2)降低电枢电压。串电阻起动一般采用多级电阻起动器。由于电磁转矩与磁通量成正比,为了增大起动转矩,应当将励磁回路的电阻全
3、部切掉或置于最小值。为了限制最初起动电流,应当将电枢回路的起动变阻器置于最大值。随着起动过程的进行,反电势会逐渐增大,起动电流会减小,为了在整个起动过程中保持一定的起动转矩,必须逐级切除变阻器电阻,以保证起动电流在一定的范围内,不至于被限制得太小。起动结束后,变阻器要全部切除。降低电枢电压起动:用专用直流降压设备降低电枢电压,以达到减小电流之目的。串电阻起动设备简单、投资小,但起动器上要消耗较大能量;降压起动投资大,但节能。4-2他励直流电动机工作特性一、什么是直流电动机的工作特性?U=UN,If=IfN,电枢回路不串电阻的情况下,输
4、出功率P2变化时,电机的转速n、转矩T、效率h等随之变化的关系曲线称为直流电动机的工作特性。二、转速特性n=f(P2)是怎样的?由转速公式可知,P2增大时,影响转速的因素有二:(1)电阻压降增大,使转速下降;(2)电枢反应的去磁作用使转速上升。一般来说,电阻压降的影响力更强,所以随着输出功率P2(相当于电枢电流)的增大,转速呈下降趋势,n=f(P2)是一条较为平缓的下降曲线(硬特性)。二、转矩特性T=f(P2)是怎样的?P2变化时,转速变化很小,故T0可以认为是常数。如果完全不考虑n的变化,则T=f(P2)是一条直线;考虑到n随着P2
5、增大而有所下降,故T=f(P2)为一条略微上翘的曲线。三、效率特性h=f(P2)是怎样的?P2为零时,h=0,随着P2的增大,h逐渐增大,当P2达到一定值时,h会达到最大值,此后继续增大P2,h会下降。4-3他励直流电动机机械特性一、什么是直流电动机的机械特性?电动机的电源电压U=UN,励磁电流If=IfN,电枢回路电阻不变时,电动机转速n与电磁转矩T之间的关系曲线称为机械特性n=f(T)。机械特性方程可以根据转速公式和转矩公式求得。不考虑磁通量F的变化时,机械特性方程可以看成一条斜率b为负的直线。二、什么是直流电动机的人为(人工)机
6、械特性?改变机械特性方程中的三个量U、Ra和F之一而其它量不变时,可以得到三种人为的机械特性。(1)改变电枢电压的人为机械特性;(2)电枢回路串电阻时的人为机械特性;(3)减少每极磁通的人为机械特性。4-4串励直流电动机的机械特性串励电动机的励磁绕组与电枢绕组串联,励磁电流即为电枢电流。串励电动机励磁回路与电枢回路合并为一个回路,如果用Ra表示该回路的总电阻(包括串励绕组的电阻、电枢绕组的电阻等),则其变机械特性方程与他励电动机的一样。定性分析时,假定磁通与励磁电流成正比,可以进一步推导其机械特性方程。当电压不变时,n与√T成反
7、比,T变化时,n变化很大。串励电动机有软特性。励磁电流随着转矩T增大而增大,当T增大到一定程度时,磁路饱和,磁通F几乎不变,机械特性变为斜率很小的一次曲线(特性变硬)。当负载转矩很小时,T也很小,n会达到危险的高值。所以串励电动机不允许空载或轻载起动和运行。在同样的起动电流下,串励电动机有更大的起动转矩,串励电动机起动性能好。在负载转矩增大时,串励电动机转速减少,输出功率基本不变。串励电动机过载能力强。4-5复励直流电动机的机械特性复励直流电动机既有并励绕组又有串励绕组。其机械特性介于并励和串励电动机之间。如果并励绕组起主导作用,则特
8、性接近并励电动机。如果串励绕组起主导作用,则接近串励电动机。复励电动机空载时,由于有并励绕组接通,所以空载转速不会太高。4-6负载的机械特性电动机拖动生产机械运转,构成一个电力拖动系统,其工作状况不仅取决于电动机的特性,
此文档下载收益归作者所有