电机与拖动第三章ppt课件.ppt

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1、第三章直流电动机的电力拖动第一节他励直流电动机的机械特性电动机的机械特性是指电动机的转速n与电磁转矩T的关系n=f(Te)一、机械特性方程式1理想空载转速电动机实际空载转速电动机带负载后的转速降当电枢电流较大时，由于饱和的影响，产生去磁作用。磁通降低，转速就要回升，机械特性在负载大时呈上翘现象。2例3-1一台他励直流电动机额定功率PN=96KW，额定电压UN=440V，额定电流IN=250A，额定转速nN=500r/min，电枢回路总电阻Ra=0.078Ω，忽略电枢反应的影响，求：（1）理想空载转速n0；（2）固有机械特性斜率β。解（1）理想空载转速计算,电动机的理想空载转速（2

2、）斜率计算斜率3例3-2某他励直流电动机额定功率PN=22KW，额定电压UN=220V，额定电流IN=115A，额定转速nN=1500r/min，电枢回路总电阻Ra=0.1Ω，忽略空载转矩T0，电动机拖动恒转矩负载TL=0.85TN（TN为额定电磁转矩）运行，稳定运行时电动机转速、电枢电流及电动势多大？解理想空载转速额定转速降负载时转速降4电机运行转速电枢电流电枢电动势或他励直流电动机固有机械特性具有以下几个特点：见书P51页0TNTsn0nNNT5二、固有机械特性与人为机械特性当他励电动机电压及磁通均为额定值时，电枢没有串联电阻时的机械特性称为固有机械特性。（一）电枢串联电阻时

3、的人为机械特性他励直流电动机固有机械特性电枢串联电阻时的人为机械特性621F>F>FN（二）改变电压时的人为机械特性电压不同时的人为机械特性（三）减弱电动机磁通时的人为机械特性7三、机械特性的绘制（一）固有机械特性的绘制其中固有机械特性是一条直线，只要求出线上两个点的数据，就可绘出这条直线。一般选择理想空载及额定运行两点较为方便。理想空载点从上式中看出，如果能知道额定电枢电动式EaN或者知道电枢回路电阻Ra,便可算出来，从而计算出理想的空载转速n0。有两种计算方法。1、根据经验估算出额定的电枢电动势EaN其中小容量电机取小的系数，一般中等容量电机取0.95左右。8还有一种估算方法

4、，简单实用。它取电机工作在最大效率时候为额定工作点。此时可变损耗=不变损耗，也可以定义为总损耗=2*可变损耗。即，则2、根据所选直流电动机，实测它的电枢回路电阻Ra注意，直流电动机转抽上输出转矩T2N为其中PN是额定功率，单位为kW。nN是额定转速，单位r/min。T2N与TN二者不相等，相差T0。9总之，根据铭牌数据求电动机的固有机械特性，可按如下的次序进行：（1）估算EaN或实测Ra；（2）计算；（3）求n0；（4）计算TN；在坐标纸上标出（n0，0），（nN,TN）两点，过此两点联成直线，即为该直流电动机的固有机械特性。例3-3一台他励直流电动机的铭牌数据为：额定容量PN=

5、50kW，额定电压UN=220V，额定电流IN=250A，额定转速nN=1150r/min，试计算其固有机械特性。解（1）估算额定电枢电势EaN根据额定容量知道，这台电动机属于中等容量电机，取10（2）计算CeΦN（3）计算n0（4）计算TN于是得到固有机械特性上的两个特殊点：理想空载点（0，1208.8），额定工作点（434.5，1150）。即可画出这台直流电动机的固有机械特性。11（二）人为机械特性的绘制各种人为机械特性的计算较为简单，只要把相应的参数值代入相应的人为机械特性方程式即可。[例3-3]一台Z2型他励直流电动机的铭牌数据为：试计算其机械特性。解理想空载点额定点12

6、第二节他励直流电动机的起动一、他励直流电动机的起动方法如直接加额定电压起动，Ia可能突增到额定电流的十多倍特性图电路图13二、他励直流电动机起动电阻的计算（一）图解解析法1．绘制固有机械特性2．选取起动过程中的最大电流I1与电阻切除时的切换电流I2（或T1与T2）3．画出分级起动特性图1415（二）解析法在b点切换在c点两级起动时推广到m级起动的一般情况称为起动电流比nb=nc，Eb=Ec16[例3-4]一台他励直流电动机的铭牌数据为：试用解析法计算四级起动时的起动电阻值。解已知起动级数m=4选择17各分段电阻如下：则各级起动总电阻如下：18二、降压启动降压电源电源电压到U，启动

7、电流负载TL已知，根据启动条件的要求，可以确定电压U的大小。有时为了保持启动过程中电磁转矩一直较大及电枢电流一直较小，可以逐渐升高电压U，直至最后升到UN。实际上，电源电压由于可以连续升高，所以启动更快、更稳。他励直流电动机空载启动或拖动反抗性转矩负载启动，改变电源电压U的方向或改变励磁电流的方向，电动机都要反向启动。然后稳定运行。例3-419第三节他励直流电动机的制动1）电动运转状态——电动机转矩的方向与转速的方向相同，此时电网向电动机输入电能，并变为机械能以带动负载。2）制动