第二章 直流电动机电力拖动.ppt

2.6.2、机械调速： 改变传动机构速比进行调速的方法称为机械调速； 改变电动机参数进行调速的方法称为电气调速。 2.6.3、电气调速。 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。 电气调速方法：调压调速；电枢串电阻调速；调磁调速。 调速方法： 2.6.4、调速方法 1、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 B’ C Ra+Rs1+Rs2 1）原理：在电枢中串入电阻，n0不变，即电机的特性曲线变陡，使? n ?、在相同力矩下，n?。 * 第二章 直流电动机的电力拖动 本章主要介绍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。 2.1 电力拖动系统的运动方程式： 电力拖动系统运动方程式描述了系统的运动状态，系统的运动状态取决于作用在原动机转轴上的各种转矩。 一、运动方程式 根据如图给出的系统（忽略空载转矩），可写出拖动系统的运动方程式： 其中 为系统的惯性转矩。 运动方程的实用形式： 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。 首先确定电动机处于电动状态时的旋转方向为转速的正方向，然后规定： 二、运动方程式中转矩正、负号的规定 （1）电磁转矩 与转速 的正方向相同时为正，相反时为负。 （2）负载转矩 与转速 的正方向相同时为负，相反时为正。 （3）惯性转矩 的大小和正负号由 和 的代数和决定。 2. 2 负载的转矩特性 一、恒转矩负载特性 负载的转矩特性，就是负载的机械特性，简称负载特性。 恒转矩负载特性是指生产机械的负载转矩 与转速 无关的特性。分反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载两种。 1.反抗性恒转矩负载 TL n 2.位能性恒转矩负载 TL n 二、恒功率负载特性 恒功率负载特点是：负载转矩与转速的乘积为一常数，即 与 成反比，特性曲线为一条双曲线。 TL n 三、泵与风机类负载特性 负载的转矩 基本上与转速 的平方成正比。负载特性为一条抛物线。 TL n 1 2 TL0 2.3 他励直流电动机的机械特性 2.3.1 机械特性的表达式 直流电动机的机械特性是指电动机在电枢电压、励磁电流、电枢回路电阻为恒值的条件下，即电动机处于稳态运行时，电动机的转速与电磁转矩之间的关系： 由电机的电路原理图可得机械特性的表达式： 称为理想空载转速。 实际空载转速 2.3.2 固有机械特性和人为机械特性 一、固有机械特性 当 时的机械特性称为固有机械特性： 由于电枢电阻很小，特性曲线斜率很小，所以固有机械特性是硬特性。 当T=TN时，n=nN，此点为电动机额定工作点，转速差Δn=n0-nN，为额定转速差。 当n=0时，即电动机起动时，电磁转矩Tem=Ts，称为起动转矩。 1、电枢串电阻时的人为机械特性 保持 不变,只在电枢回路中串入电阻 的人为特性 特点：1） 不变， 变大； 2） 越大，特性越软。 二、人为机械特性 当改变 或 或 得到的机械特性称为人为机械特性。 故电枢串电阻的人为机械特性是通过理想空载点的一簇放射性直线。 2、降低电枢电压时的人为机械特性 保持 不变，只改变电枢电压 时的人为特性： 特点：1) 随 变化, 不变; 2) 不同,曲线是一组平行线。 因此降低电枢电压时的人为机械特性曲线是一组平行于固有机械特性的直线。 3、减弱励磁磁通时的人为特性 保持 不变，只改变励磁回路调节电阻 的人为特性： 特点：1）弱磁， 增大； 2）弱磁， 增大 注：他励直流电动机起动和运行过程中，绝不允许励磁回路断开。 2.3.3 机