17--02 第17章 直流电动机(zh).ppt

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