直流电机拖动《电机与拖动基础》第三版林瑞光主编.ppt

1 2.5.2 调速方法 一、电枢回路串电阻调速 未串电阻时的工作点 串电阻后,工作点由A→A’→B 0 调速过程电流变化曲线:调速前、后电流不变 调速过程转速变化曲线 结论：带恒转矩负载时,串电阻越大,转速越低。 调速过程中电流和转速的变化情况 优点：电枢串电阻调速设备简单，操作方便。 2）低速时特性曲线斜率大,静差率大,所以转速的相对稳定性差 3）轻载时调速范围小，额定负载时调速范围一般为D≦2； 4）损耗大，效率低，不经济。对恒转矩负载，调速前、后因磁通不变而使电磁转矩和电枢电流不变，输入功率不变，输出功率却随转速的下降而下降，减少的部分被串联电阻消耗了。 缺点： 1）由于电阻只能分段调节，所以调速的平滑性差； 第二章 直流电动机的电力拖动 2.1 电力拖动系统的运动方程和负载转矩特性 2.2 他励直流电动机的机械特性 2.3 他励直流电动机的起动 本章主要介绍电力拖动系统的运动方程、负载转矩特性、直流电动机的机械特性、起动、调速、制动等方法和物理过程。 2.4 他励直流电动机的制动 2.5 他励直流电动机的调速 2.6 串励直流电动机的电力拖动 思考题与习题 2.1电力拖动系统的运动方程式和负载转矩特性 电力拖动系统运动方程式描述了系统的运动状态，系统的运动状态取决于作用在原动机转轴上的各种转矩。 2.1.1 电力拖动系统的运动方程式 一、运动方程式 根据如图给出的系统，可写出拖动系统的运动方程式： 其中 为系统的惯性转矩。 运动方程的实用形式： 系统旋转运动的三种状态 1)当 或 时,系统处于静止或恒转速运行状态，即处于稳态。 2)当 或 时,系统处于加速运行状态，即处于动态。 3)当 或 时,系统处于减速运行状态，即处于动态。 常把 或 称为动负载转矩,把 称为静负载转矩. 首先确定电动机处于电动状态时的旋转方向为转速的正方向，然后规定： 二、运动方程式中转矩正、负号的规定 （1）电磁转矩 与转速 的正方向相同时为正，相反时为负。 （2）负载转矩 与转速 的正方向相同时为负，相反时为正。 (3)惯性转矩 的大小和正负号由 和 的代数和决定。 2.1.2 负载的转矩特性 一、恒转矩负载特性 负载的转矩特性，就是负载的机械特性，简称负载特性。 恒转矩负载特性是指生产机械的负载转矩 与转速 无关的特性。分反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载两种。 1.反抗性恒转矩负载 TZ n 2.位能性恒转矩负载 TZ n 二、恒功率负载特性 恒功率负载特点是：负载转矩与转速的乘积为一常数，即 与 成反比，特性曲线为一条双曲线。 Tz n 三、泵与风机类负载特性 负载的转矩 基本上与转速 的平方成正比。负载特性为一条抛物线。 Tz n 理想的通风机特性 实际通风机特性 Tz0 2.2 他励直流电动机的机械特性 2.2.1 机械特性的表达式 直流电动机的机械特性是指电动机在电枢电压、励磁电流、电枢回路电阻为恒值的条件下，即电动机处于稳态运行时，电动机的转速与电磁转矩之间的关系： 由电机的电路原理图可得机械特性的表达式： 称为理想空载转速。 实际空载转速 2.2.2 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、电枢串电阻时的人为特性 保持 不变,只在电枢回路中串入电阻 的人为特性 特点：1） 不变， 变大； 2） 越大，特性越软。 2、降低电枢电压时的人为特性 保持 不变，只改变电枢电压时的人为特性： 特点：1) 随 变化, 不变; 2) 不同,曲线是一组平行线。 3、减弱励磁磁通时的人为特性 保持 不变，只改变励磁回路调节电阻 的人为特性： 特点：1）弱磁， 增大； 2）弱磁， 增大 2.2.3 机械特性求取 一、固有特性的求取 已知 ，求两点:1）理想空载点 和额定运行 。 具体步骤： (1)估算 (2)计算 (3)计算理想空载点： (4)计算额定工作点： 二、人为特性的求取 在固有机