电机及电力拖动-机械特性详解.ppt

第二章 直流电动机的电力拖动 2.3.1 机械特性的基本方程式 2.3.2 固有机械特性和人为机械特性 2.3.3 机械特性的求取 2.3.4 电力拖动系统稳定运行条件 2.3 他励直流电动机的机械特性 内 容 提 要 2.3 他励直流电动机的机械特性 直流电动机的机械特性是指电动机在电枢电压U、励磁电流If、电枢回路总电阻R为恒值的条件下，电动机的转速与电磁转矩之间的关系： 由直流电动机的转速公式，可得机械特性的基本方程式： 理想空载转速： 2.3.1 机械特性的基本方程式 β—机械特性曲线的斜率 机械特性具有以下几个特点： 2、 =0时，n=n0。此时Ia =0, Ea =U。 1、 越大，n越低，其特性是一条下降的曲线。 3、n=0时,Ea=0,此时 ,称为起动电流； ,称为起动转矩。 2.3.2 固有机械特性和人为机械特性 一、固有机械特性 当 时的机械特性称为固有机械特性： 二、人为机械特性 当改变 或 或 得到的机械特性称为人为机械特性。 由于电枢电阻很小，特性曲线斜率很小，所以固有机械特性是硬特性。 1、电枢回路串电阻时的人为机械特性 保持 不变,只在电枢回路中串入电阻 的人为机械特性： 特点：1） 不变， 变大； 2） 越大，特性越软。 2、改变电枢电压时的人为机械特性 保持 不变，只改变电枢电压时的人为机械特性： 特点：1) 随 变化, 不变; 2)曲线是一组平行线。 3、改变励磁磁通时的人为机械特性 保持 不变，只改变励磁回路调节电阻 的人为机械特性： 特点：1）弱磁， 增大； 2）弱磁， 增大 电枢反应表现为去磁效应。电枢反应时，气隙磁密不再是常数，将随电枢电流增大而减小。 电枢电流较小时，电枢反应不明显，电枢电流增大时，气隙磁通下降较多，电机n增大，使机械特性出现上翘。 2.3.3 机械特性的求取 一、固有特性的求取 已知 ，求两点:①理想空载点 ； ②额定运行点 。 具体步骤： (1)估算 (3)计算理想空载点： (4)计算额定工作点： (2)计算 二、人为特性的求取 在机械特性方程 的基础上，根据人为特性所对应的参数 或 或 变化，重新计算 和 ，然后得到人为机械特性方程式。 2.3.4 电力拖动系统稳定运行条件 处于某一转速下运行的电力拖动系统，由于受到某种扰动，导致系统的转速发生变化而离开原来的平衡状态，如果系统能在新的条件下达到新的平衡状态，或者当扰动消失后系统回到原来的转速下继续运行，则系统是稳定的，否则系统是不稳定的。 在 点，系统平衡 电压突然下降，系统减速，由 下降到 。 B C D B点分析 ： n减小 N Y 到 C点 扰动消失,系统加速，回到 点运行。 n增大 N Y 回到 A点 D点分析 ： 电力拖动系统稳定运行的充分必要条件是： 在 点：系统平衡 (1)必要条件:电动机的机械特性与负载的转矩特性必须有交点,即存在 (2)充分条件:在交点处,满足: 。 在C点： ，系统开始加速。 C * * * 第二章 直流电动机的电力拖动 * * *