电机与拖动第2章 直流电机的电力拖动ppt课件.ppt

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1、第二章直流电机的电力拖动生产机械的负载转矩特性他励直流电动机的机械特性他励直流电动机的起动他励直流电动机的制动他励直流电动机的调速2－1电力拖动系统的运动方程一、单轴系统的运动方程对于旋转运动T：电动机的电磁转矩Tz：总负载转矩（阻转矩）转动惯量单位为式中称为飞轮矩（），一、单轴系统的运动方程1、当电动机静止或恒转速，系统处于稳定运转状态。2、当电力拖动系统处于加速状态3、当电力拖动系统处于减速状态运动方程式中转矩的正负符号分析运动方程式的一般形式规定某个电动状态时n的方向为正方向，则转矩T正向取正，反

2、向取负；阻转矩Tz正向取负，反向取正。2－2生产机械的负载转矩特性一恒转矩负载特性1反抗性恒转矩负载2位能性恒转矩负载二恒功率负载特性三通风机负载特性第二节他励直流电动机的机械特性一直流电动机机械特性的一般形式定义：电动机转速n与电磁转矩T的关系n=f(T)称为电动机机械特性。二他励直流电动机固有机械特性当时的机械特性称为固有机械特性。他励直流电动机固有特性理想空载转速电动机实际空载转速额定转速电枢反应对机械特性的影响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

3、要回升，机械特性在负载大时呈上翘现象。二他励直流电动机固有机械特性三、人为机械特性人为机械特性：当人为改变或或得到的机械特性。（一）电枢串联电阻时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总结：1是通过同一理想空载点的一束直线；2特性变软。（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总结：1一般为降压人为特性；2理想空载转速降低，U则n’0；3特性硬度不变。（三）减弱电动机磁通时的人为机械特性21F>F>FN总结：1<N，理想空载转速升高；2特性较固有特性软；

4、练习题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＝0.1，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，求稳定运行时电动机转速，电枢电流及电枢电动势。（四）电力拖动系统的稳定运行条件定义：电力拖动系统的稳定平衡状态1.必要条件:电动机的机械特性与负载转矩特性有交点,即存在。2.充分条件:在交点的转速以上存在,在交点的转速以下存在。电动机的起动是指电动机接通电源后，由静

5、止状态加速到稳定运行状态的过程。起动瞬间：U＝UN；Ea＝0；R＝0aNaRUI=引起电网电压波动；使电动机的换向恶化；损坏电枢绕组和传动机构。一般直流电动机不允许直接起动。第三节他励直流电动机的起动他励直流电动机的起动方法起动要求：1启动初瞬2满励磁起动起动方法：降压起动；电枢回路串电阻。一、电枢回路串电阻起动二、降压起动以较低的电源电压起动电动机，随着电动机转速的上升，反电动势逐渐增大，再逐渐提高电源电压，使起动电流和起动转矩保持在一定的数值上，保证按需要的加速度升速。降压起动需专用电源，设备投资

6、较大，但它起动平稳，起动过程能量损耗小，因此得到广泛应用。某他励直流电动机额定功率PN＝29kW，额定电压UN＝440V，额定电流IN＝76A，额定转速nN＝1000r/min，电枢绕组电阻Ra＝0.377，试计算四级起动时的起动电阻。第五节他励直流电动机的调速调速方法：机械调速——改变传动机构速比电气调速——调压调速；电枢串电阻调速；调磁调速。机械电气配合一、调速指标调速方法最主要的有两大指标：即技术指标与经济指标不同生产机械要求的调速范围是不同的，例如车床D＝20～120，龙门刨床D＝10～40，

7、机床的进给机构D＝5～200，轧钢机D＝3～120，造纸机D＝3～20等1.调速范围（在额定负载下）2．静差率（或称相对稳定性）总结：1当n0一定时，机械特性越硬，越小；2机械特性硬度一定时，当n0越高，越小；3D与相互制约，采用同一方法调速时，（静差率要求越低）D，反之D。例题某他励直流电动机有关数据为：PN＝60kW，UN＝220V，IN＝305A，nN＝1000r/min，电枢回路总电阻Ra＝0.04，求下列各种情况下电动机的调速范围。（1）静差率，电枢串电阻调速；（2）静差率

8、，电枢串电阻调速；（3）静差率，降低电源电压调速；3．平滑性一、调速指标在一定的调速范围内，调速的级数愈多则认为调速愈平滑。值愈接近于1，则平滑性愈好。时称为无级调速，即转速连续可调，级数接近无穷多，此时调速的平滑性最好。4、调速的经济性主要指调速设备的投资、运行效率及维修费用等。二、调速方法（一）电枢回路串电阻调速nTTzRan0nNA0A’Bn1Ra+Rs1未串电阻时的工作点串电阻Rs1后,工作点由A→A’→B优点：电枢串电阻调速设备简