02第2章直流电机电力拖动课程.ppt

* * 2.4 他励直流电动机的制动 2.4.3 回馈制动 发生在动态过程中的回馈制动过程有以下两种情况 1、降压调速时产生的回馈制动 制动过程为 段。 2、增磁调速时产生的回馈制动 制动过程为 段。 回馈制动时由于有功功率回馈到电网，因此与能耗和反接制动相比，回馈制动是比较经济的。 例 某他励直流电动机额定数据如下：UN=220V，IN=12.5A，nN=1500rpm，Ra=0.8Ω。试求： （1）当Φ＝ΦN,而n=1000rpm时，使系统转入能耗制动停车，要求起始制动电流为2IN，电枢回路应串入电阻RZ=? （2）保持Φ＝ΦN不变，而使TZ=0.8TN的位能性负载以最低速度下放，应串制动电阻RZ多大，且最低速度nZ多少。 （3）当Φ＝ΦN， n=1000rpm时，将电枢反接使系统制动停车，要求起始制动电流为2IN，电枢回路应串入电阻RZ=? 2.4.4 直流电动机的反转 一是改变电枢电流的方向，二是改变励磁电流的方向。不能同时改变。 2.5 他励直流电动机的调速 电力拖动系统的调速可以采用机械调、电气调速或二者配合调速。通过改变传动机构速比进行调速的方法称为机械调速；通过改变电动机参数进行调速的方法称为电气调速。 他励直流电动机的转速为 电气调速方法：1.调压调速；2.电枢串电阻调速；3.调磁调速。 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。 2.5 他励直流电动机的调速 例题 一台他励直流电动机的额定功率PN=75KW，额定电压UN=220V，额定电流IN=385A，额定转速nN=1000rpm，电枢回路总电阻Ra=0.01824Ω，电动机带额定恒转矩负载运行。若要求转速调到400rpm，假定To不变。求： （1）采用电枢串电阻调速时，电枢回路需串入多大的电阻？该转速下电动机的效率？ （2）采用改变电枢电源电压调速时，电枢回路电压应调到多少伏？电动机的效率？ 解（1）电枢回路串入电阻值及效率的计算 解（2）电枢电源电压及效率的计算 2.5 他励直流电动机的调速 2.5.1调速指标： 一、调速范围: 二、静差率（相对稳定性）： 电动机的机械特性越硬，其静差率越小，转速的相对稳定性就越高。 但是静差率的大小不仅仅由机械特性的硬度决定，还与理想空载转速大小有关。硬度相同的两条机械特性，理想空载转速越低，其静差率越大。 指负载变化时，转速变化的程度。转速变化小，稳定性好。 要增大调速范围，需提高电动机的最高转速和降低电动机的最低转速。 2.5 他励直流电动机的调速 2.5.1调速指标： 调速范围D与静差率δ%相互制约:δ越小,D越小,相对稳定性越好;反之，若要求调速范围D越大，则静差率也越大，转速的相对稳定性越差。在保证一定的δ指标的前提下,要扩大D,须减少Δn,即提高机械特性的硬度。 最低速度时的静差率，即系统的最大静差率。 如图，固有特性1的静差度为 ，其降压人为特性2的静差度为 ，而电枢回路串电阻认为特性3的静差度为 ，显然 。静差度是衡量电力拖动系统运行中相对稳定性的一个重要指标。如果静差度大，则负载变化所引起的转速波动大，太大的转速降使系统几乎停车。只要低速时机械特性的静差度满足要求，则高速特性的静差度就不成问题。静差度与调速范围相互联系又相互制约。 例1、某直流调速系统中，电动机的最高额定转速nN=900[r/min]，高速机械特性的理想空载转速n0=1000[r/min]，生产机械要求调速范围D＝3且低速静差度? ?30%。试问应采用什么调速方法？ 解：据题意可得该调速系统的最高转速为nmax=900[r/min],而最低转速为： 如采用电枢回路串电阻方法调速，则低速静差度为： 可见电枢回路串电阻调速不能满足的要求。如果采用降压调速，则其低速特性的理想空载转速为： 2.5 他励直流电动机的调速 2.5.1调速指标： 三、调速的平滑性 越接近1，平滑性越好，当 时，称为无级调速，即转速可以连续调节。调速不连续时，级数有限，称为有级调速。 四、调速的经济性 在一定的调速范围内，调速的级数越多，调速越平滑。相邻两级转速之比，为平滑系数 ： 主要指调速设备的投资、运行效率及维修费用等。 2.5 他励直流电动机的调速 2.5.2调速方法 一、电枢回路串电阻调速 n Tem TL Ra n0 nN A 0 A’ B n1