直流电动机的拖动幻灯片.ppt

课 程 介 绍 课程性质：本课程是电气类专业的技术基础课，是一门既有基础性又有专业性的课程。 课程任务：掌握电机基本结构和工作原理，以及 拖动系统的运行性能、分析计算、电机选择及试验方法，培养在电机及电力拖动方面分析和解决问题的能力，为今后学习和工作打下坚实的基础。 第二章 直流电动机的电力拖动 主要内容 本章主要分析直流电机拖动系统的运动方程、机械特性、启动、调速及制动的原理及方法。 第二章 直流电动机的电力拖动 第一节 电力拖动系统的动力学基础 电力拖动系统是指由各种电动机作为原动机，拖动各种生产机械，完成一定生产任务的系统。 直流电动机的电力拖动 直流电动机的电力拖动 直流电动机的电力拖动 在电力拖动系统中，由于生产机械负载类型的不同，电动机的运行状态也发生变化。即电动机的电磁转矩并不都是驱动性质的转矩，生产机械的负载转矩也并不都是阻转矩，它们的大小和方向都可能随系统运行状态的不同而发生变化。 规定电动机处于电动状态时的旋转方向为转速n的正方向。电动机的电磁转矩T与转速n的正方向相同时为正，相反时为负；负载转矩TL与转速n的正方向相反时为正，相同时为负； 的正负由T和TL的代数和决定。 直流电动机的电力拖动 实际的拖动系统，电动机和工作机构之间由若干级传动齿轮或其他传动机件联接。这样通过一套传动机构，才能使电动机的转速n变换成工作机构所需要的转速nL，这种系统我们称为多轴系统。 直流电动机的电力拖动 多轴系统由于电机的转速和生产机械的转速不同，需通过折算来分析。同样平移机械和升降机械也需折算来解决。 电气传动系统转速是在一定范围内变化的，要解决整个生产过程中的速度问题，必须要了解负载的机械特性，同时要考虑电动机的机械特性与负载的机械特性的稳定性关系。 直流电动机的电力拖动 二、生产机械的负载特性 直流电动机的电力拖动 （一）恒转矩负载特性 直流电动机的电力拖动 （1）反抗性恒转矩负载 直流电动机的电力拖动 直流电动机的电力拖动 （2）位能性恒转矩负载 直流电动机的电力拖动 直流电动机的电力拖动 （二）恒功率负载特性 直流电动机的电力拖动 （三）转矩随转速而变的其它负载特性 直流电动机的电力拖动 第二节 他励直流电动机的机械特性 直流电动机的电力拖动 直流电动机的电力拖动 二、固有机械特性和人为机械特性 直流电动机的电力拖动 直流电动机的电力拖动 直流电动机的电力拖动 直流电动机的电力拖动 直流电动机的电力拖动 直流电动机的电力拖动 直流电动机的电力拖动 直流电动机的电力拖动 直流电动机的电力拖动 直流电动机的电力拖动 直流电动机的电力拖动 三、电力拖动系统稳定运行条件 （一）电力拖动系统稳定运行的概念 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。 直流电动机的电力拖动 直流电动机的电力拖动 拖动系统稳定运行的必要和充分条件是： 1．电动机的机械特性与生产机械的负载特性有交点，即存在 ； 2．在交点所对应的转速之上（ ），应保证（ 使电动机减速）；而在这一转速之下（ ），则要求（ 使电动机加速）。 直流电动机的电力拖动 直流电动机的电力拖动 第三节 直流电动机的启动 直流电动机的电力拖动 由于电枢电阻Ra很小，所以直接起动电流将达到额定电流的10~20倍。这样大的电流会使电动机换向困难，甚至产生环火烧坏电机。另外过大的起动电流会引起电网电压下降，影响电网上其他用户的正常用电。因此，必须把起动电流限制在一定的范围内（除极小容量电动机外，不允许直接起动）。 只有电动机的启动转矩大于负载转矩，系统才能获得一定的加速度而很快起动起来。因此要求电动机起动时应有足够大的起动转矩，起动转矩越大，起动时间就越短。 直流电动机的电力拖动 为了限制起动电流，他励直流电动机通常采用电枢回路串电阻起动或降低电枢电压起动。不论是哪一种起动方法，起动时都应保证电动机的磁通达到最大值。这是因为在同样的起动电流下，Φ大则Tst大；而在同样的起动转矩下， Φ大则启动电流就可以小一些。 直流电动机的电力拖动 直流电动机的电力拖动 直流电动机的电力拖动 第