必威体育精装版《电力拖动与控制(第版)》李岚第二章.ppt

（1） 电枢串电阻调速： 拖动额定负载运行时 由电压平衡方程式 可知串入的电阻： 静差率： （2） 降压调速： 降压时最低转速 ， ，则电源电压最低为： 此时，理想空载转速： 转速降 ，则静差率： （3）输入、输出功率的计算： 串电阻调速时系统输入的电功率： 输出转矩： 电枢串电阻调速与降低电压调速时系统输 出的机械功率相同，即： 降压调速时系统输入的电功率： 三、调速时电动机的容许输出与调速 方式的选择 1.电动机的允许输出 电动机的允许输出是指在一定的转速下，电机长期工作所能输出的最大转矩和功率。 电机在不同的转速下，电流都不超过额定值IN ,那么电机就不会因过热而烧毁。电机 就可以长时间运行。 因此额定电流是电机能够长期工作的利用 限度。 在不同的转速下，电机都能保持电流为额定值IN ，则称电机得到充分利用，且可安全运行。 2.调速方式 采用电枢串电阻调速和降低电枢电压调速 时，磁通Φ=ΦN 保持不变，如果在不同的转 速时，维持电枢电流 Ia =IN ，则电机允许输 出的转矩为 Tcy = CT ΦN IN =TN =常数。 不论转速等于多少，电机允许输出的转矩都为一恒值，称为恒转矩调速方式，而允许的输出功率则与转速成正比。 采用弱磁调速时，磁通Φ是变化的，因为 若在调速过程中保持Ia=IN ，显然允许输出 转矩Tcy与转速n 成反比，即Tcy=c/n ，为比例 常数 , 而输出功率即为一恒定值。 可见弱磁调速时的允许输出功率为常数， 故称为恒功率调速方式。 3.调速方式的选择 电机的允许输出转矩和允许输出功率，仅 仅表示电机的利用限度，并不代表电机的实 际输出，电机的实际输出是由负载的需要来 决定的。 负载有三种类型，要根据电机所拖动负载 的性质来选择调速方式 。 （1）电动机拖动恒转矩负载 采用恒转矩调速方式，并选择电动机的额定转矩TN=TL，额定转速nN等于生产机械所要求的最高转速nmax 。 在不同转速下运行时，电枢电流和电磁转矩都等于额定值，不仅电动机得到了合理使用，也满足了负载的恒转矩要求。如图2-32a所示。 假如这时采用恒功率调速方式，这种调速 方式下，电机允许输出转矩Tcy与转速n 成反 比 。 为了使电动机在最高转速nmax和最低转速 nmin 之间的任何转速下都能长期可靠运行， 应使最小的Tcy等于负载转矩。如图2-32c所示。 在n＜nmax的其它各处TL＜Tcy，即电枢电流 都小于额定值，电动机得不到充分利用，所 以这种配合不恰当。 图 2-32 调速方式与负载的配合 采用恒功率调速方式，并选择电动机的 额定功率PN=PL，弱磁调速，是从额定转速往上调速，选电动机的额定转速nN等于生 产机械要求的最低转速nmin 。 在输出功率一定的条件下(因PL=常数)，输出转矩T=PL/n，与n成反比，因磁通与转 速也成反比，因此T与Φ成正比变化，这样在调速范围内，电枢电流始终保持额定值，电动机得到了充分利用。如图2-32b所示。 （2）电动机拖动恒功率负载 假如这时采用恒转矩调速方式，这种调速 方式下，Tcy为常数。 为了使电动机在最高转速nmax和最低转速 nmin之间的任何转速下都能长期可靠运行，应 使Tcy等于最大负载转矩，如图2-32d所示。 在n＞nmin的其它各处TL＜Tcy，即电枢电流都 小于额定值，电动机得不到充分利用，所以 这种配合也不恰当。 如果有些生产机械的负载特性在较低转速范 围内具有近似恒转矩的特性，而在较高的转速 范围内具有近似恒功率的特性，这时可以在nN 转速以下采用降低电枢电压或电枢回路串电阻 调速方式，在nN 转速以上采用减弱磁通调速方 式，从而得到较好的配合关系。 对于通风机型负载，两种调速方式都不能和 它很好地匹配。相比之下，采用恒转矩调速方 式，所造成的浪费要小一些。 第七节 串励直流电动机的电力拖动 图 2-33 串励直流电动机的电路图 串励直流电动机的原理图如图2-33所示。其励磁绕组与电枢串联。 串励电动机的特点：主磁通是电枢电流Ia的函数。 一、串励直流电动机的机械特性 串励直流电动机的电枢回路电压平衡方程式： 则可求出机械特性方程式: 而： 注意:主磁通不是常数，而是电枢电流的函数。 它们之间的关系就是电动机磁路的磁化 曲线，如图2-34所示。 图 2-34 串励直流电动机磁化曲线 因此转速n 也是转矩