17--02 第17章 直流电动机(zh).ppt

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17--02 第17章 直流电动机(zh)

1 系统旋转运动的三种状态 1)当 或 时,系统处于静止或恒转速运行状态,即处于稳态。 2)当 或 时,系统处于加速运行状态,即处于动态。 3)当 或 时,系统处于减速运行状态,即处于动态。 7 电动机稳定运行的条件 处于某一转速下运行的电力拖动系统,由于受到某种扰动,导致系统的转速发生变化而离开原来的平衡状态,如果系统能在新的条件下达到新的平衡状态,或者当扰动消失后系统回到原来的转速下继续运行,则系统是稳定的,否则系统是不稳定的。 在 点,系统平衡 扰动使转速有微小增量,转速由 上升到 , ,扰动消失,系统减速,回到 点运行。 扰动使转速由 下降到 , ,扰动消失,系统加速,回到 点运行。 扰动使转速由 上升到 , ,即使扰动消失,系统也将一直加速,不能回到 点运行。 电力拖动系统稳定运行的充分必要条件是: 在 点,系统平衡 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 扰动使转速由 下降到 , ,系统将一直减速,不可能回到 点运行。 2.充分条件: 在交点 处满足 。 或者说,在交点的转速以上存在 ,在交点的转速以下存在 。 8 他励直流电动机的调速 电力拖动系统的调速可以采用机械调、电气调速或二者配合调速。通过改变传动机构速比进行调速的方法称为机械调速;通过改变电动机参数进行调速的方法称为电气调速。 他励直流电动机的转速为 电气调速方法:1.调压调速;2.电枢串电阻调速;3.调磁调速。 改变电动机的参数就是人为地改变电动机的机械特性,使工作点发生变化,转速发生变化。调速前后,电动机工作在不同的机械特性上,如果机械特性不变,因负载变化而引起转速的变化,则不能称为调速。 8.1调速指标: 一、调速范围: 二、静差率(相对稳定性): δ%越小,相对稳定性越好;δ%与机械特性硬度和n0有关。 指负载变化时,转速变化的程度,转速变化小,稳定性好。 D与δ%相互制约:δ越小,D越小,相对稳定性越好;在保证一定的δ指标的前提下,要扩大D,须减少Δn,即提高机械特性的硬度。 三、调速的平滑性 越接近1,平滑性越好,当 时,称为无级调速,即转速可以连续调节。调速不连续时,级数有限,称为有级调速。 四、调速的经济性 在一定的调速范围内,调速的级数越多,调速越平滑。相邻两级转速之比,为平滑系数 : 主要指调速设备的投资、运行效率及维修费用等。 8.2调速方法 一、电枢回路串电阻调速 n Tem TL Ra n0 nN A 0 A’ B n1 Ra+Rs1 未串电阻时的工作点 串电阻Rs1后,工作点由A→A’→B 调速过程电流变化曲线调速前、后电流不变 调速过程转速变化曲线 t t=0 n1 nN IaN ia n ia n 结论:带恒转矩负载时,串电阻越大,转速越低。 优点:电枢串电阻调速设备简单,操作方便。 2)低速时特性曲线斜率大,静差率大,所以转速的相对稳定性差; 3)轻载时调速范围小,额定负载时调速范围一般为D≦2; 4)损耗大,效率低,不经济。对恒转矩负载,调速前、后因增通不变而使Tem和Ia不变,输入功率不变,输出功率却随转速的下降而下降,减少的部分被串联电阻消耗了。 缺点:1)由于电阻只能分段调节,所以调速的平滑性差; 第17章 直流电动机 17.1 直流电动机的启动及改变转向 17.2 他励直流电动机的工作特性 17.3 他励直流电动机的机械特性 本章主要介绍直流电机及其电力拖动系统的运动方程、负载转矩特性、直流电动机的机械特性、起动、调速、制动等方法和物理过程。 17.4 串励直流电动机的机械特性 17.5 复励直流电动机的机械特性 17.6 负载的机械特性 ☆ 17.7 电动机稳定运行的条件 17.8 他励直流电机调速的方法 17.9 直流电动机的制动 17.10 直流电机的换向 1 直流电动机的启动及改变转向 启动过程的含义 要求: 1、启动转矩足够大; Tst 的指标 2、启动电流不要太大。Ist 的指标 3、启动设备简单、经济、可靠 直接启动电流:Ist=U/Ra 10~20倍IN 问题:电源电流有限制、电机换向困难 一般直流电动机瞬时过载电流不得超过(1.5~2)IN 1.0 全压直接启动

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