直流电机的电力拖动课件.ppt

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1、五、电力拖动系统稳定运行的条件电力拖动系统的运动状态是由电动机的电磁转矩T和负载转矩TL共同决定的。电力拖动系统的运动状态：1、稳定运行的概念当系统在某一工作点稳定运行时，扰动作用会导致系统的转速发生变化。如果在扰动持续期间，系统能在新的条件下达到新的平衡，在新的工作点稳速运行，而且在扰动消失后能够自动回到原来的工作点稳速运行，这样的系统是稳定的。否则系统是不稳定的。当T=TL时，，电力拖动系统处于稳定状态。该点称为工作点。2、电力拖动系统稳定运行的条件电力拖动系统稳定运行的充分必要条件是：⒈T=TL。只有在两条机械特性的交点处，才能实现转矩平衡。⒉

2、在工作点处，简便判定法：◆做一条水平直线于工作点上方，分别与两条机械特性相交。比较两个转矩的增量，若dT〈dTL，则系统稳定。否则，系统不稳定。◆在工作点上方做一条水平直线，分别交T-n曲线于A点，TL-n曲线于B点，若A点在B点左侧，则系统稳定，否则，系统不稳定。§2-5他励直流电动机的起动一、电枢回路串电阻的分级起动1.起动瞬间，n=02.Ra很小二、电枢回路串电阻的分级起动电阻的计算1.几个要求2.计算步骤2.计算公式⑴若不知道电枢回路电阻，可根据电动机的铭牌数据估算出电动机的电枢回路电阻Ra；⑵选取最大起动电流I1，并由此计算出最大起动电阻

3、Rm；⑶若起动级数不知道，可初选切换电流I2，从而初得起动电流比λ，由算出起动级数（有小数），取接近的整数即为所要的起动级数m；⑷计算起动电流比λ；⑸校核切换电流I2，若不满足要求，则重选起动级数m；⑹将起动电流比λ代入相应公式，计算相应的起动电阻值。例：一台他励直流电动机，其额定参数为PN=7.5KW，UN=220V，IN=52.6A，nN=1500r/min，Ra=0.396Ω，设TL=0.8TN，起动级数m=3，求各级电阻和各分段电阻。解：⑴选取最大起动电流I1=2IN=79.6A⑶求起动电流比λ⑵求出⑷校核切换电流I2，I2=（1.2～1.5

4、）IL⑸计算各级电阻⑸计算各分段电阻§2-6电力拖动系统的过渡过程在电力拖动系统中，由于转矩平衡关系被破坏，从而导致系统从一个稳态向另一个稳态转移的过程，称为电力拖动系统的过渡过程。产生过渡过程的内在原因是因为系统中存在着储藏能量的惯性环节，使一些物理量不能突变。①机械惯性②电枢回路电磁惯性③励磁回路电磁惯性——反映在励磁回路的电感上。④热惯性——反映在电动机的温升上。——反映在系统的飞轮矩GD2上，它使转速n不能突变。（一般为秒级）——反映在电枢回路的电感La上，它使电枢电流Ia不能突变，相应的电磁转矩T也不能突变。（一般为毫秒级）§2-7他励直流

5、电动机的调速从机械特性的一般形式他励直流电动机的调速方法有1.电枢回路串电阻调速2.降低电源电压的调速3.弱磁调速1.调速范围调速范围是指电动机在额定负载时，最高转速nmax与最低转速nmin之比。用符号D表示，即最高转速nmax受电动机换向能力和机械强度的限制。一般取为电动机的额定转速nN。一、调速指标2.静差率3.调速的平滑性1.调速范围静差率是指电动机带额定负载时的转速降Δn与对应机械特性上理想空载转速n0之比。用符号δ表示，即静差率是反映静态运行转速相对稳定的一个指标。静差率δN越小，因负载波动而引起的转速变化就越小，转速的相对稳定性

6、就越好。注意：静差率δN不仅与机械特性的硬度有关，还与理想空载转速n0的高低有关。2.静差率最低转速nmin受静差率指标的限制。3.调速的平滑性定义：相邻两级转速中，高一级转速ni与低一级转速ni-1之比，用平滑系数表示，即越大，调速的平滑性越差。越接近1，调速的平滑性越好。为无级调速，即转速可以连续调节。4.调速的经济性调速的经济性主要是指调速装置的初投资、电能损耗及运转维修费用。1.电枢回路串电阻调速电枢回路串电阻，只能在额定转速（基速）以下调速，一般称为由基速向下调速。二、3种调速方法特点：①机械特性变软，受负载波动影响大；②在空载或轻载时，调

7、速范围小；③有级调速；④损耗大，电动机效率低。它应用于对调速性能要求不高的场合（如起重机、电车等）。2.降低电源电压的调速工作点变动情况：特点：①基速向下调速；②机械特性的硬度不变，速度稳定性好；③可实现无级调速；④损耗小，电动机效率高。3.弱磁调速工作点变动情况特点：①基速向上调速；②可实现无级调速；③损耗小，电动机效率高。**、调速的计算例2-8某他励直流电动机数据为：PN=55kW，UN=220V，nN=635rpm，IN=280A,Ra=0.044Ω求：带额定转矩运行串多大电阻可使n=500r/min调压=？n=n=500r/minΦ=0.

8、8ΦNn=?,能否长期运行？解：能否长期运行?看是否超过额定功率或额定电流？§2-8他励直流电动机的制动制