直流电机讲义.ppt

直流电动机 直流电动机工作原理讲解 3.5.1 改变电枢电路外串电阻Rad 3.5 直流他励电动机的调速特性 B C D 2 3 特点： 1. Rad越大特性越软 2. 空、轻载时调速范围小 实现无级调速困难 电能消耗大 3.5.2 改变电动机电枢供电电压U n U1↑→UN→ ｛ nb、E暂时不变 电流↑→T↑=Tg 3.5 直流他励电动机的调速特性 T UN TL a b g Tg U1 n →工作点由b点过渡到g点 3.5 直流他励电动机的调速特性 由于Tg＞TL→系统加速n↑ →E↑→I↓→T↓ →→工作点由g点向a点移动 a点：T=TL、n=na（系统稳定） T UN TL a b g Tg U1 n 3.5 直流他励电动机的调速特性 可以实现无级调速，n＜nN 机械特性硬 恒转矩调速 可以利用调压方法启动设备 特点： 3.5 直流他励电动机的调速特性 3.5.3 改变电动机磁通Φ 特点： 可实现无级调速 n＞nN 系统特性软 调速范围小nmax＜1.2nN 恒功率 3.6 直流他励电动机的制动特性 制动----是从某一稳定转速开始减速到停止或是限制位能负载下降速度的一种运动状态。 分清： 制动与自然停车的区别； 电动机与发电机的能量传递关系； T与n的关系; 根据电机处于制动时的外部条件和能量传递情况，制动分为： 反馈制动、反接制动、能耗制动。 3.6 直流他励电动机的制动特性 3.6 直流他励电动机的制动特性 3.6.1 反馈制动 电动机在正常接法时，若在外部条件作用下使电动机的实际转速大于理想空载转速时（如电车下坡），反电势E＞供电电压U，电枢电流Ia反向，电磁转矩T反向变成制动转矩，电动机变成发电机，把机械能转变成电能，向电源馈送，电动机即处于反馈制动状态。 n T b na a nb TP Tr 在反馈制动状态下：电动机的机械特性的表达式仍为： 所不同的仅是T改变了符号，而理想空载转速和 特性的斜率均与电动状态下一致。 3.6 直流他励电动机的制动特性 3.6 直流他励电动机的制动特性 电枢电压突降时的反馈制动状态（调压调速时） 当电压由U1突降为U2时，由于E和n不能突变，所以电枢电流将由 即：当n0b＜na时，U2＜E，则电流Ib为负值并产生制动转矩，系统工作点由a过渡b点。 U1 U2 b -T c n0b 在制动转矩和负载转矩的作用下电机转速沿由U2所决定的特性曲线从b点向c点移动。 3.6 直流他励电动机的制动特性 当系统转速等于n0b时，E=U2，制动电流、转矩降为零，反馈制动过程结束。 U1 U2 b -T c n0b 但由于电磁转矩T＜TL，在负载转矩的作用下转速进一步下降，直到n=nc，T=TL（电机在电动状态下稳定运行）。 3.6 直流他励电动机的制动特性 制动----是从某一稳定转速开始减速到停止或是限制位能负载下降速度的一种运动状态。 分清： 制动与自然停车的区别； 电动机与发电机的能量传递关系； T与n的关系; 根据电机处于制动时的外部条件和能量传递情况，制动分为： 反馈制动、反接制动、能耗制动。 3.6 直流他励电动机的制动特性 3.6 直流他励电动机的制动特性 3.6.1 反馈制动 电动机在正常接法时，若在外部条件作用下使电动机的实际转速大于理想空载转速时（如电车下坡），反电势E＞供电电压U，电枢电流Ia反向，电磁转矩T反向变成制动转矩，电动机变成发电机，把机械能转变成电能，向电源馈送，电动机即处于反馈制动状态。 * 第三章 直流电机的工作原理及特性 本章要求：掌握直流电机的基本工作原理及特性，特别是直流电机的机械特性；掌握直流电机的启动、调速和制动的各种方法的优缺点和应用场所。 3.1直流电机的基本结构和工作原理 一、基本结构 定子和转子两大部分。(略讲) 它是以导体在磁场中运动而产生感应电动势和载流导体在磁场中受到力的作用为基础。 电流的方向：N极下的有效边中的电流总是一个方向，而S极下的有效边中的电流总是另一个方向，这样才能使两个边上受到的电磁力的方向一致，电枢因而转动。产生电磁转矩。（换向器的作用） 二、基本工作原理 3.1直流电机的基本结构和工作原理 发电机依电磁感应定理（右手定则），电动机依安培电磁力定律（左手定则）。 3.1直流电机的基本结构和工作原理 3.1直流电机的基本结构和工作原理 直流电机中能量（电能、机械能）转换的方向是可逆的，可用三个方程来描述： 转矩方程式： 电机等速运行转矩平衡. 电势方程式： 电压平衡方程式：