第02章-直流电动机的电力拖动.ppt

1 第二章 直流电动机的电力拖动 2.4.2 减压启动 减压启动只有在电动机有专用电源时才能使用 启动时,降低电源电压,电流随之减小 启动后,逐步提高电源电压,使电磁转距维持在一定数值,保证电机按需要的加速度升速 设备投资大 启动电流小,升速平稳,启动能耗小 一、机械特性和调速特性 在电动机和发电机的电枢回路中，电动机的电枢电动势 （2-52） 式中 Eaf——发电机的电枢电动势； Raf——发电机的电枢电阻； Rad——发动机的电枢电阻； Φd——电动机的每极磁通。 所以，电动机的机械特性方程式为 （2-53） 和 （2-54） 起动 首先必须使电动机励磁，并调节励磁电流达到额定值，然后再使发电机励磁。 发电机的感应电动势是从零逐渐升高的，这就不会发生起动电流过大造成对电动机的冲击，保证了电动机能平稳起动，而不需要在电枢电路中串接起动电阻。制动  要使电动机停转，只要将开关断开，电动机就能获得电气制动而迅速停下来。反转 要实现电动机反转，只要将开关投到相反位置即可。 反向时不会产生很大的冲击电流，电动机能够实现比较平稳的反转。 二、起动和制动 2.6.1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,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。 2.6.2 电枢电路串电阻调速 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 电枢电路串电阻调速 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。 他励电动机改变电枢回路电阻的调速过程 电枢串电阻调速设备简单，操作方便。 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； 轻载时调速范围小，额定负载时调速范围一般为D≦2； 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。 由于电阻只能分段调节，所以调速的平滑性差； 缺点: 优点： 2.6.3 弱磁调速 A’ B Tem TL A 调节磁场前工作点 弱磁瞬间工作点A→A‘ 弱磁稳定后的工作点 减弱磁通的人为机械特性 减弱磁通调速前、后转速变化曲线 减弱磁通前、后的电枢电流变化曲线 n t t=0 结论：磁场越弱，转速越高。因此电机运行时励磁回路不能开路。 改变励磁电流调速时电流和转速的变化过程 转速的升高受到电动机换向能力和机械强度的限制，升速范围不可能很大，一般 D≤2； 为了扩大调速范围，通常把降压和弱磁两种调速方法结合起来，在额定转速以上，采用弱磁调速，在额定转速以下采用降压 调速。 机械特性的斜率变大，特性变软； 缺点： 由于在电流较小的励磁回路中进行调节，因而控制方便，能量损耗小，设备简单，调速平滑性好。弱磁升速后电枢电流增大，电动机的输入功率增大，但由于转速升高，输出功率也增大，电动机的效率基本不变，因此经济性是比较好。 优点： 2.6.4、降低电枢电压调速 A’ B 调速压前工作点A 降压瞬间工作点 稳定后工作点 降压调速过程与电枢串电阻调速过程相似，调速过程中转速和电枢电流（或转矩）随时间变化的曲线也相似。 Tem TL A G-M系统机械特性 2.7 串励直流电动机的电力拖动 2.7.1 串励电动机的机械特性 当磁路不饱和时 当磁路饱和时，磁通基本不变，机械特性与他励直流电动机的机械特性相似。 Tem n A B C 磁路不饱和时的机械特性曲线AB段 磁路饱和时的机械特性曲线BC段 一、固有特性 固有特性是指当