他励直流电动机的运行.ppt

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1、第4章他励直流电动机的运行他励直流电动机的启动他励直流电动机的调速他励直流电动机的电动与制动*他励直流电动机的过渡过程电枢回路串电阻启动，降低电源电压启动。电枢串电阻调速，降低电源电压调速，弱磁调速。电动运行，能耗制动，反接制动，倒拉反转运行，回馈制动运行。4.1他励直流电动机的启动启动：电机接上电源从静止状态转动起来到达稳态运行，这就是电动机的启动过程。电机直接加电压在起动时，n=0,反电动势Ea=0,起动电流可见，这种方法下的启动电流很大，烧坏电机；启动转矩太大，易造成机械撞击。因此，除了小容量的电动机可采用直接加电压启动的方法外，一般直流电动机都不采用这种方法。4.1他励

2、直流电动机的启动电动机起动的一般要求：1）起动转矩足够大Ts>TL；2）起动电流Is小于规定值；3）起动装置简单、可靠、经济、操作方便。为不使启动转速过高，应满磁通启动，If为额定值。励磁回路不能串电阻，不能断路。直流电动机起动方法主要有，电枢回路串电阻起动和降压起动。4.4.1电枢回路串电阻启动电枢回路启动电流为：IS=UN/R3为了保持启动转矩较大，启动电流较小，可用逐段切除启动电阻，最后电动机稳定运行在A点。MRa1Ra2Ra3R1R2R31KM2KM3KM+-UNRaTn0RaR1R3TSTLAn0R2R3=Ra+Ra1+Ra2+Ra3降低电压U，启动电流：IS=U/R

3、a开始时，降低端电压，使I1＝(2.0~2.5)IL；随着转速的上升，反电势增大，电枢电压可连续升高，保证电枢电流为2.5IL，电动机将获得最大的加速。4.1.2降电压启动优点：起动电流小，起动过程平滑、能量损耗少。需要一套专用的直流发电机或整流电源，投资费用大。Ia(T)n0IS(TS)IL(TL)nNn0n0’U4.2他励直流电动机的调速机械调速：改变传动机构的传动比改变工作机构的速度。机构复杂，需停机，有级调速。电气调速：人为改变电动机的参数（如端电压、励磁电流或电枢回路电阻）改变转速。机构简单，无需停机，无级调速，且切易于实现电机的自动控制。4.2.1他励直流电动机的

4、调速方法根据他励直流电动机的人为机械特性，有3种方法可以调速：（1）电枢回路串电阻调速；（2）降低电电源电压调速；（3）弱磁调速。机械特性方程：1.电枢串电阻调速保持U＝UN且＝N不变，电枢回路中串入调速电阻，使同一个负载得到不同转速的方法，称为电枢串电阻调速。串入电枢回路的电阻越大，转速越低。电机运行于固有机械特性上的转速称为基速。电枢回路串电阻调速的方，只能从基速往下调。T0TLnRaAn0nn1n2Ra+R1Ra+R2A1A2R1

5、串电阻越大，机械特性越软。低速运行时，当负载变动时，转速变化大，转速稳定性差。Ia大，R容量大，不易实现R值连续调节。调速为多节调速，一般为六级调速。只适用于容量小，低速运行时间短，对调速要求不高的场合。2.降低电源电压调速保持励磁电压和电枢电阻不变，在一定TL下，加不同的电压可得到不同的转速。UN突变为U1的调速过程：当电源为额定值时，转速nN；降低至U1，机械特性变为U1，速度不能突变，工作点移到A’；TU1>U2>U3U1n01U2n02U3n03A(n)TLA1(

6、n1)A2(n2)A3(n3)A’2.降低电源电压调速同理降低电源电压调速如拖动恒转矩负载，Ia与n无关。降低U，n0降低，Ia与Ra不变，损耗不变。机械特性硬度不变。低速运行时，转速随负载变化的幅度小，转速稳定性好。U连续变化时，转速也连续变化，无级调速。比电枢串电阻调速要平滑的多，是直流电力拖动系统广泛采用的调速方式。3.弱磁调速保持U和Ra，减弱磁通Φ时，n0↑，Δn↑（斜率变大），弱磁时转速升高。ΦNn0T0Φ1n01Φ1<ΦNnA1(n1)A(nN)TLPM=TΩ=UIa-Ia2Ra如拖动恒功率负载：TLΩ=常数PM=TΩ=TLΩ=常数Ia=常数3.弱磁调速弱磁调速优

7、点：励磁回路的电流小调节空制方便，能量损耗小，调速平滑。缺点：机械特性斜率大，特性变软；调速范围小。1.2~2倍。通常把调压和弱磁调速结合起来，以扩大调速范围。4.2.3调速的性能指标1.调速范围与静差率调速范围D：电动机在额定负载转矩下调速时，最高转速与最低转速之比。静差率δ：电动机由理想空载到额定负载时转速的变化率。静差率越小，转速的相对稳定性越好，负载波动时，转速变化也小。4.2.3调速的性能指标静差率与以下两个因素有关：1）当n0一定时，机械特性越硬，Δn越小，静差率δ越小。2）机械