第4讲《电力拖动自动控制系统》第三版陈伯时详解.ppt

* * 四、电力拖动稳定运行的条件 实质上就是分析生产机械的负载转矩特性与电动机的机械特性这两种特性配合问题。 他励直流电动机的机械特性 负载特性 负载特性 在电力拖动运动方程式中已指出，当转矩T 与Tz 方向相反，大小相等而相互平衡时，转速为某一稳定值，拖动系统处于稳态，或称静态 。稳态时电动机发出转矩的大小是由负载转矩的数值决定的！ 上图中，1、2为恒转矩负载特性，3为电动机的机械特性，其变化过程分析如下：在A点稳态运行时，如果负载转矩特性由1变为2，即Tz由Tz1增大为Tz2时，由于惯性，转速开始时仍为nA，T还是由A点决定的，即T=TZ1TZ2，平衡状态被破坏，dn/dt0，拖动系统进入动态减速过程！ 两种特性曲线有交点仅是稳定运行的必要条件。稳定运行的充分条件是：如果电力拖动系统原在交点处稳定运行，由于出现某种干扰作用（如电网电压波动、负载转矩的微小变化等），使原来两种特性的平衡变成不平衡，电动机转速便稍有变化，这时，当干扰消除后，拖动系统必须有能力使转速恢复到原来交点处的数值。电力拖动系统如能满足这样的特性配合条件，则该系统是稳定的，否则是不稳定的。 四、电力拖动稳定运行的条件（续） 四、电力拖动稳定运行的条件（续） “在交点所对应的转速之上保证TTz,而在这一转速之下则要求TTz”,满足这一条件，则系统的运行就是稳定的！ 第二节 他励直流电动机的起动 一、他励直流电动机的起动方法 如直接加额定电压起动，Ia 可能突增到额定电流的十多倍 ! 起动顺序：先加励磁电压，后加电枢电压！（？） 起动方法及原理：降压起动、串电阻起动 降压起动： 适用于直流电压可调的电动机，是主要的起动方法； 采用以上两种起动方法的主要目的： 第二节 他励直流电动机的起动（续） 下图是串电阻起动的电路图。 2.串电阻起动： 在电枢回路中串联电阻以限制起动电流，并在起动过程中将电阻逐步切除。 降低起动电流的冲击；获得较快的起动时间！ 电路图 特性图 第二节 他励直流电动机的起动（续） 图b中，T1为起动转矩，T2为切换转矩，Tz为负载转矩， TN为额 定工作转矩，一般满足如下关系：T1=（1.5-2.0）TN; T2=（1.1-1.2）TN 或者T2=（1.2-1.5）Tz 第二节 他励直流电动机的起动（续） 串电阻起动过程分析： 串电阻分级起动时，最好保证每一级的电流I1（T1）相等, 每一级的I2（T2）相等，这样起动就会很平稳！ 二、他励直流电动机起动电阻的计算（略） （一）图解解析法（磁通￠不变） 画出分级起动特性图后，经过简单的计算，就可算出各段电阻，计算依据如下： 步骤如下： 1．绘制固有机械特性 2．选取起动过程中的最大电流 I1 与电阻切除时的切换电流I2 （或T1 与T2） 3．画出分级起动特性图 （参考图b） （二）解析法 在b点 在c点 两级起动时 推广到m级起动的一般情况 称为起动电流比 忽略切除点处电感的影响，认为nb=nc，即电动势Eb=Ec，故有 [例9-2] 一台他励直流电动机的铭牌数据为：型号Z-290 试用解析法计算四级起动时的起动电阻值。 解 已知起动级数m=4 选择 位于图b中的a点！ 则各级起动总电阻如下： 各分段电阻如下 ：