第二章直流拖动课件.ppt

1.拖 动：原动机带动生产机械运转 2.电力拖动：电动机 + 负载 3.电力拖动系统 第一节 电力拖动系统的运动方程式 直线运动系统 工程上常用的实用公式 TTL 减速 TTL 加速 T= TL 匀速 第二节 电力拖动系统的负载转矩特性 负载转矩特性: n=f(TL) 二、恒功率负载特性 三、通风机负载特性: TL=Cn2 通风机负载属于反抗性负载 一、机械特性方程: （一）电枢加正向电压时 ——理想空载转速 （二）电枢两端加反向电压时 从机械特性方程可知，Ｕ改变方向→n0=U/Ce? 改变方向 从电机原理的分析可知，Ｕ改变方向→Ｉa改变方向→Ｔem改变方向 则反电动的机械特性在第三象限与第一象限的特性对称0点 说明：工程分析时，在Φ＝Ｃ时，可用 二、他励直流电动机的固有机械特性 （一）固有机械特性方程 （一）电枢串电阻时的人为机械特性 特点（１）n0不变 （２）?n与Ｒ成正比 Rad↗→?n↗→n↘ 特性曲线为通过n0点的射线 （二）改变电枢电压时的人为机械特性 Ｒ＝Ra ?=?N 四、电力拖动系统稳定运行条件 稳定运行： Jd??/dt=0 即 Tem=TL １.下降机械特性： 系统原稳定在Ａ点，TL=TL1=Tem ２.上翘的机械特性 若系统原工作在Ａ点，TL=TL1=Tem 用数学方法表示：?Tem/?n0 或 dTem/dn0 恒转矩负载 dTL/dn=0 推广到一般负载 dTem/dndTL/dn 系统稳定 第四节 他励直流电动机的起动 重点：起动的定义 起动电流的大小 减小起动电流的措施 过渡过程的分析方法 起动：从静止到稳定运行， 从ｎ＝０到n=nL 起动要求: ① 起动电流不能太大 Ist=UN/Ra ②起动转矩足够大 起动方法: ①全压起动 ②减压起动 ③增加电枢电阻起动 （电枢串电阻） 一、直接起动 Ｕ＝UN，?=?N，Ｒ＝Ra n=0?Ea=0 ? Ist=(UN-Ea)/Ra =UN/RaIN Tst=CT?IstTL?n↗ ?Ia↙=(U-Ea↗)/Ra ?Tem↙=TL 直接起动的缺点：起动电流太大 几百瓦的电机可以直接起动 二、降压起动： 电枢由专用的可调直流电源供电 Ist1?(1.5?2)IN Tst1TL→n↗→Ia↙→Tem↙→U↗ →Ia↗→Tem↗→n↗??? 直至U=UN→n=nN为止，系统稳定 在整个起动过程中，采用自动控制 的方法增加Ｕ 三、电枢回路串电阻起动： 为防止二次冲击电流，一采用串多级起动电阻 Ist=I1=(1.5?2)IN 切换电流 I2=(1.1 ?1.2)IN 四、他励直流电动机起动 的过渡过程 过渡过程：从一种稳定状态→ 另一种稳定状态的过程。 n、Ea、Ia、Tem 均发生变化 为简化分析：假设(1)U=UN=C 无波动 (2)?=C不考虑电枢反应 (3)TL=C （一）过渡过程方程式： １.电枢电流Ia=f(t) 查数学手册，解得 Ia=IL+Ce-t/Tm t=0 Ia=Ist 则C=Ist-IL Ia=IL+(Ist-IL)e -t/Tm 当 t=0 Ia=Ist, t?∞ Ia?IL 指数降特性 2.转矩Tem=f(t) Tem=CT?Ia，将Ia=f(t)两边同乘以CT? Tem=TL+(Tst-TL)e -t/Tm 其过渡过程特性曲线与电流特性完全一样。 ３.转速ｎ＝ｆ（ｔ） 将Ia=IL+(Ist-IL)e-t/Tm代入 （二）过渡过程时间计算： 从Ia=IL+(Ist-IL)e-t/Tm中得 （三）机电时间常