华中科技大学-电机学--第二章-直流电机-PPT.ppt

2.5.2 工作特性 （1）并励电动机速率特性——n = f ( P2 )（2）并励电动机转矩特性——Tem = f ( P2 ) （3）并励电动机效率特性——? = f ( P2 )  工作特性实验电路 2.5.2 工作特性 2、串励电动机 串励电动机工作特性接线 2.5.2 工作特性 2、串励电动机 串励电动机工作特性 2.5.2 工作特性 3、复励电动机 复励电动机工作特性实验电路 2.5.3 机械特性 直流电动机机械特性：在U=UN=常值时，转速n与电磁转矩Tem之间的关系曲线n=f (Tem)。并励电动机 2.5.3 机械特性 串励电动机 2.6 直流电力传动 电力传动系统基础 直流电机的调速 直流电机的起动 直流电机的制动 2.6.1 电力传动系统基础 电力传动的定义：用各种电动机作为原动机拖动生产机械，产生运动，电力传动也称为电力拖动。直流电力传动是由直流电动机来实现的。  2.6.1 电力传动系统基础 运动方程 转动惯量 对于均匀圆柱体 对于同心圆柱体 2.6.1 电力传动系统基础 1、多轴旋转系统 转动惯量 2、直线运动系统 转动惯量 2.6.1 电力传动系统基础 稳定运行条件 稳定运行：电机与生产机械组成的拖动机组已运行于某一转速，若外界短时扰动（负载突变）使转速产生的变化在扰动消失后能随之消失，即机组能自行恢复到原来的速度，则称机组的运行是稳定的，否则为 不稳定运行。 2.6.1 电力传动系统基础 稳定运行条件 稳定运行时机组的机械特性 2.6.1 电力传动系统基础 稳定运行条件 不稳定运行时机组的机械特性 2.6.1 电力传动系统基础 稳定运行条件 当机组?n0时，有?T=Tem-TL0，使机组速度自行下降；当机组?n0时，有?T=Tem-TL0，使机组速度自行上升；即可使机组稳定运行。 即负载机械特性曲线的切线斜率要大于电动机机械特性曲线的切线斜率。 2.6.2 直流电机的起动 电动机起动问题的引出 机械系统：电动机产生足够大的电磁转矩克服机组的静止摩擦转矩、惯性转矩以及负载转矩。 电气系统：起动瞬间n=0，E=0，Ra很小，因此起动电流很大。  起动电流大将导致：电网电压突然降低；电机本身遭受巨大电磁力的冲击。因此，电动机起动时限制起动电流非常必要。 2.6.2 直流电机的起动 电动机起动方法  直接起动：只限于小容量电动机。 电枢回路串电阻起动：通过增大电枢回路电阻达到降低起动电流的目的，完成起动后将起动电阻切除。 降压起动：抑制起动电流最为有效，同时可节约能量。 2.6.3 直流电机的调速 直流电动机具有宽广、平滑、经济的调速特性，常见的调速方式有： 电枢回路串电阻调速：增加电枢回路损耗，效率低，只适合降速调节。 改变励磁电流调速：几乎不影响电动机效率，但只适合升速调节。 改变端电压调速：转速既可上升也可下降，配合励磁调节，调速范围更宽，是一种普遍应用的调速方式。 2.6.4 直流电机的制动 电机制动包括机械制动和电磁制动 机械制动：由机械方式产生的制动力矩，如摩擦片、制动闸等。 电磁制动：由电磁方式产生的制动力矩，分为能耗制动、反接制动和回馈制动。  2.6.4 直流电机的制动 能耗制动 2.6.4 直流电机的制动 反接制动 2.6.4 直流电机的制动 回馈制动  电机通过运行状态的改变，即电动机状态变为发电机状态，使电枢电流方向发生改变，从而使驱动性质的电磁转矩变为制动性质的电磁转矩，同时能量回馈至电网，即为回馈制动。 2.7 直流电机的换向 换向过程 改善换向的措施 经典换向理论 环火与补偿绕组 无刷直流电机 2.8 特殊用途的直流电机 直流伺服电动机 直流测速发电机 2.3.2 直流电机的空载磁场 主磁场分布 气隙磁密为平顶波 * 磁化曲线起始阶段为直