直流电机ppt课件.ppt

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1、第4章  直流电动机DCMotor本章介绍直流电动机的启动、调速和制动方面的知识,同时涉及特性。4-1直流电动机的起动(Starting)一、起动过程及其要求电动机绕组加电源后，转速从0上升到稳态转速的过程称为起动过程。合闸瞬间的启动电流很大，可达(10~20)IN,因为这样大的启动电流会引起电机换向困难，并使供电线路产生很大的压降。因此必须采取适当的措施限制启动电流。系统对启动的要求：（1）启动电流要限制在安全范围内；（2）启动转矩足够大；（3）启动设备要简单便可靠。1二、直流电动机的起动方法1.电枢回路串电阻启动最初

2、起动电流：Ist=U/(Ra+Rst)最初起动转矩：Tst=CTΦIst为了在限定的电流Ist下获得较大的启动转矩Tst，应该使磁通Φ尽可能大些，因此启动时串联在励磁回路的电阻应全部切除。有了一定的转速n后，电势Ea不再为0，电流Ist会逐步减小，转矩Tst也会逐步减小。为了在启动过程中始终保持足够大的启动转矩，一般将起动器设计为多级，随着转速n的增大，串在电枢回路的启动电阻Rst逐级切除，进入稳态后全部切除。启动电阻Rst一般设计为短时运行方式。22.他励电动机降压起动对他励电动机，可采用专门设备降低电枢回路的电压以减小启

3、动电流。串励与复励电动机起动方法基本上与并励电动机相同，即采用电枢回路串电阻的方法减小启动电流。串励电动机绝对不允许空载启动。（下）串电阻启动设备简单，投资小，但启动电阻上要消耗能量；电枢降压启动设备投资较大，但起动过程节能。34-2他励直流电动机工作特性工作特性定义：U=UN，If=IfN，电枢回路不串电阻的情况下，负载P2变化时，电机的转速n、转矩T、效率η分别随输出功率P2变化的关系曲线。一、转速特性n=f(P2)影响转速n的因素有二：（1）电流Ia增大时电枢电阻压将IaRa也增大，使转速趋于下降；（2）电流增大时，电

4、枢反应的去磁作用使得磁通Φ下降，使转速趋于上升。4一般电阻压降的影响较大，所以随着电流的增大，电动机转速降低。由于电阻Ra的值很小，所以转速下降比较平缓。电流增大，电压恒定时意味着P2增大，所以n=f(P2)是一条较平的下降曲线（硬特性）。二、转矩特性T=f(P2)他励直流电动机在负载变化时，转速变化很小，可以近似认为T0=常数。5如果不考虑转速的变化，则T=f(P2)为一条直线，考虑到转速略有下降，所以T=f(P2)为一条略微上翘的曲线。三、效率特性η=f(P2)可以根据本教材2.3.2小节介绍的方法计算。64-3他励直流

5、电动机机械特性机械特性定义：n=f(T)是指U=UN，If=IfN时，改变负载的过程中，转速n随电磁转矩T变化的函数关系。一、机械特性方程式n=f(T)用电枢回路总电阻考虑电刷接触压降。n0L=U/(CeΦ)为理想空载转速，β=(Ra+Rp)/(CeCTΦ2)为斜率。7二、固有机械特性n=f(T)U=UN,Φ=ΦN,Rp=0时的机械特性称为固有机械特性。其方程为由于Ra很小，转矩T增大时，n下降很小，他励电动机的固有机械特性是一条比较平的下降曲线。（即属硬特性）三、人为（人工）机械特性n=f(T)改变三个量U、Φ、Rp之一而

6、其他量不变时可以得到人为机械特性。（1）电枢回路串电阻时的人为机械特性对应于不同的Rp可以得到一簇斜率不同的曲线。8（2）改变电枢电压(U

7、小、电流较小电机不饱和的情况下得出的。10当电流增加到一定程度时，磁路饱和，变化甚微，n=f(T)变成斜率不大（特性变硬）的曲线。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启动和运行。同样大的起动电流时，串励电动机能产生更大的启动转矩，常用于启动较为困难的场合。串励电动机的输出功率变化不大，即该电机过载能力较强。对于并励电动机对于串励电动机基本不变。114-5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，则特性接近并励

8、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。124-6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，同时也取决于作为负载的生产机械的特性。生产机械的负载转矩与转速之间的关系称为