电机拖动第四章.ppt

小结：他励直流电动机的起动、调速和制动 1.他励直流电动机的起动 起动条件：满磁通起动；IS≤(2~2.5)IN；TS≥(1.1~1.2)TN 起动方法：串电阻起动、降电压起动 2.他励直流电动机的调速 调速方法：电枢回路串电阻、降低电源电压 、减弱磁通 调速性能指标：调速方式、调速范围、静差率 3.他励直流电动机的制动 能耗制动(停车、运行)、反接制动(停车、运行)、回馈制动 直流电动机的调速性能指标1 调速方式(带何种负载) 恒转矩调速方式（电枢回路串电阻调速，降低电源电压调速）和恒转矩负载相匹配。 恒功率调速方式（减弱磁通调速）和恒功率负载相匹配。 直流电动机的调速性能指标 调速方式(带何种负载) 恒转矩调速方式（电枢回路串电阻调速，降低电源电压调速）和恒转矩负载相匹配。 恒功率调速方式（减弱磁通调速）和恒功率负载相匹配。 调速范围和静差率 对于电枢回路串电阻调速和降电压调速，调速范围越大，静差率越大（速度稳定性越差）。 直流电动机的电动和制动运行 直流电动机四象限运行状态种类： 电动状态； 能耗制动过程(停车)，能耗制动运行(下放重物)； 反接制动——电枢电压反向(停车)，电枢电动势反向(下放重物)； 正向回馈制动，反向回馈制动(下放重物)。 - + - + - 回馈制动 - + - + + 反接制动 - + - + 0 能耗制动 + + + + + 电动运行 运行状态 电动与制动状态功率流向 他励直流电动机电力拖动系统的过渡过程 过渡过程转速变化规律 过渡过程转矩变化规律 过渡过程中某点的时间 * * 起动过程是一个过渡过程，直到达到稳定运行点。。。 * 基速：通常把电动机运行于固有机械特性上的转速称为基速； 调速方向：是指调速的结果，若转速比基速小则称为调速方向为从基速向下调；反之，为从基速向上调。 * * 假设带此通风机负载时有额定运行点。。。 * * * * * 调速方式是用来表征电动机采用某种调速方法时的负载能力，不是指电动机的实际负载。 * * * * * 电力拖动的过渡过程(如起动、制动、反转、调速、负载突变等过程)是指电力拖动由一个稳定工作状态过渡到另一个稳定工作状态的过程。在过渡过程中，n、T、Ia、P均为时间的函数，其变化规律称为电力拖动运行的负载图，这些负载图是正确选择与校验电动机功率的依据。 * * * (3)反接制动停车时，根据(1)中的结论，电枢所串电阻最小值 (4)反接制动带位能性恒转矩负载，在转速为-1000r/min时，所串电阻 电阻上消耗的功率 (5)反向回馈制动运行时，根据电枢回路方程，转速为 4.4 电力拖动系统的过渡过程 起动、制动、反转、调速、负载突变的过渡过程中转速、转矩、电流的变化规律及其定量计算问题。缩减过渡过程时间，减少过渡过程中的能量损耗，提高劳动生产率。 4.4.1 他励直流电动机过渡过程的数学分析 电力拖动系统中的三种惯性 机械惯性：主要反映在系统的飞轮矩上，使转速不能突变； 电磁惯性：主要反映在电枢回路电感及励磁回路电感上，分别使电枢电流和励磁电流不能突变； 热惯性：它使电动机的温度不能突变。 电力拖动的过渡过程 机械过渡过程：只考虑机械惯性，忽略电磁惯性 电气－机械过渡过程：同时考虑机械惯性和电磁惯性。 过渡过程的简化数学分析 忽略电磁过渡过程,只考虑机械过渡过程。 电源电压在过渡过程中恒定不变； 磁通恒定不变； 负载转矩为常数不变。 过渡过程在机械特性上表现为从起始点沿机械特性曲线向稳态点变化的过程。 例如：电压突然升高时机械特性上的过渡过程 起始点 稳态点 注意：过渡过程可以看成为一个点到稳态点之间的变化过程。 一、转速n的变化规律——n=f（t） 电力拖动系统 机电时间常数 转速过渡过程曲线 按指数规律上升 二、转矩的变化规律——T=f（t） 转矩过渡过程曲线 按指数规律减小 三、电枢电流变化规律——Ia=f（t） 电枢电流过渡过程曲线 按指数规律减小 四、过渡过程时间的计算（0~X点的时间） 4.4.2 起动的机械过渡过程 多级起动的过渡过程 4.4.3 能耗制动过渡过程 稳态和虚稳态的概念 虚稳态点:理想情况下，过渡过程所要到达的目标值，即T=TL。一般情况下，到达稳态的时间为无穷大，因此，理想目标值是不能达到的，只能称为虚稳态点。 稳态点：指以虚稳态点为目标，通过外部手段使过渡过程达到的实际值。 举例说明： 虚稳态值 稳态值 能耗制动停车B~0（D） 能耗制动运行0~C 4.4.4 反接制动过渡过程 基本分析方法与能耗制动相同，同样存在虚稳态点和稳态点的区别。 反接制动过程停车B~C（E） 反向起动C~D 一.带反抗性恒转矩负载的过渡过程 反接制动过程停车B~C（G） 反向起动C~F 二.带位能性恒转矩负载的过渡过程 例：某台他励直流电动