电机与拖动技术新-第二章.pptVIP

式(2-1)表示的单轴电力拖动系统运动方程，描述了作用于单轴拖动系统的转矩与转速变化率之间的关系，是分析电力拖动系统各种运行状态的基础。 式中 m——系统转动部分的质量，kg； P、D——系统转动部分的惯性半径与惯性直径 g一—重力加速度，取g＝9．8m／s2。 将式(2-2)和式（2-3)代人式(2-1)，化简得 式(2-4)是电力拖动系统运动方程的实用形式。Tem 、TL和n的正方向是这样规定的：确定转速n的正方向，电磁转矩TON的方向与n的方向相同取正，反之为负；负载转矩TL与转速n的方向相反取正，反之为负。 (1)当Tem =TL时：dn/dt=0,n=0或n=常数，电力拖动系统处于静止或稳定运行状态。 （2）当Tem﹥TL时：dn/dt﹥0，电力拖动系统处于加速运行状态。 （3）当Tem ﹤TL时：dn/dt﹤0，电力拖动系统处于减速运行状态。 降低电抠电压调速的特点是： (1)机械特性硬度不变，静差率减小，调速性能稳定。 (2)调速范围大，调速的平滑性好，可以实现无级调速。 (3)功率损耗小，效率高。 (4)调压的设备费用较高。 能耗制动的优点是：制动减速较平稳可靠；控制线路较简单；当转速减至零时，制动转矩也减小到零，便于实现准确停车。其缺点是：制动转矩随转速下降成正比地减小，影响制动效果。 能耗制动适用于不可逆运行、制动减速要求较平稳的情况下。 反接制动的优点是：制动转矩较恒定、制动较强烈、效果好。其缺点是：需要从电网中吸收大量电能；电源反接制动转速为零时，如不及时切断电源，会自行反向加速。 电源反接制动适用于要求迅速反转、较强烈制动的场合；倒拉反转反接制动应用于吊车以较慢的稳定转速下放重物。 2.5.1 评价调速方法的主要指标 在实际工作中，生产机械为了选择合适的调速方法，统一规定了一些技术和经济指标作为条数的依据。 1.调速范围 电动机在额定负载时，可调到的最高转速nmax与最低转速nmin的比值，称为调速范围，用D表示，即 2．静差率(相对稳定性) 相对稳定性是指负载变化时，电动机转速变化的程度。转速变化越小，相对稳定性越好。相对稳定性的程度用静差率 来表示。其定义为电动机在某一条机械特性上运行时，由理想空载到额定负载时运行的转速降 与理想空载转速n。之比，即 3．调速的平滑性 在一定的调速范围内，调速的级数越多，调速就越平滑。调速的平滑性用平滑系数来表示，平滑系数是指相邻两级(i级和i一1级)转速之比，即 4．调速的经济性 调速的经济性主要是对调速设备的投资、运行维修费用以及调速过程中的电能损耗等进行综合性比较，在满足一定的技术指标下，力求投资设备少、电能损耗小，维护方便。 2.5.2 改变串入电枢回路电阻调速 电枢回路串入电阻调速有以下特点： (1)转速只能从额定转速向下调节，机械特性变软，转速降增大，静差率增大，转速的稳定性变差，因此调速范围较小，一般情况下，D＝1~3。 （2)调速电阻Rc中有较大的电流，消耗较多的电能，不经济。 (3)调速电阻Rc不能连续调节，只能有级调节，调速平滑性差 (4)调速设备简单、操作方便。 2.5.3 降低电枢供电电压调速 保持直流电动机磁通为额定值、电枢回路不串电阻、通过改变电枢电压来调节电动机转速的方法称为调压调速。由于最高电压不能超过额定电压，因此只能在额定电压基础上向下调节，所以改变电压调速也称降压调速。 2.5.4 减弱电动机的磁通调速 弱磁调速是指保持他励直流电动机电枢电压为额定电压、电枢回路不串入电阻、人为地减小励磁电流使主磁通减少的调速方式。 电动机额定运行时，其磁路已基本饱和，即使增加励磁电流，磁通也增加很少，从电动机的性能考虑也不允许磁路过饱和。因此，改变磁通只能是从额定值向下调，所以调节磁通调速即是弱磁调速。 2.5.5 减弱电动机的磁通调速 电动机采用恒转矩调速方式时，如果拖动恒转矩负载，并且使电动机的额定转矩与负载转矩相等，那么不论运行在什么转速下，电动机的电枢电流Ia=IN不变，电动机得到充分利用，说明恒转矩调速方式与恒转矩负载的配合是合适的，也称相匹配。电动机采用恒功率调速方式时，如果拖动恒功率负载，并且使电动机的电磁功率为额定值不变，那么不论运行在什么转速下，电动机的电枢电流Ia=IN不变，电动机得到充分利用，说明恒功率调速方式与恒功率负载相匹配。 2.6 他励直流电动机的制动 2.6.1 能耗制动 2.6.2 反接制动 2.6.3 回馈制动 2.6.1 能