电工学上册——电工技术艾永乐第七章节.ppt

起动 改变电压调速的特点: (1)工作时电压不允许超过UN ，而n ? U, 所以调速 只能向下调。 (2)机械特性较硬，并且电压降低后硬度不变，稳 定性好。 (3)均匀调节电枢电压，可得到平滑无级调速。 (4)调速幅度较大。 7.3 他励直流电动机 U ? Ia ? T ? T = TC稳定 n ? E ? Ia ? T ? 保持If 为额定,减小电枢电压。　 与串电阻调速（有级调速）相比，这种调速要平滑得 多，并且还可以得到任意多级的转速。因此降低电源电压从基础向下调速的调速方法，在直流电力拖动系统中被广泛采用。 7.3 他励直流电动机 7.3 他励直流电动机 3. 电枢回路串电阻调速 电枢中串入电阻,使? n ?、 n0不变，即电机的特性曲线 变陡(斜率变大)，在相同力 矩下,n?。特性曲线如图。 图7 电枢串入附加电阻调速 电枢回路串电阻调速需在电枢中串入专用电阻，电阻增大则转速下降，因此 n 只能下调。 7.3 他励直流电动机 另外需要指明的是，各种直流电动机在工作时励磁回路 一律不能断路。如果励磁回路断开，使磁路中仅有很小 的剩磁，就会出现以下三种事故： (1) 起动时，电磁转距T = 0，因此不能起动。由于电枢电流大，电枢绕组有可能被烧坏。 (2)若电机带负载运行时，励磁回路断路，反电动势骤然降低，使电枢电流突然增大；但是电磁转距因剩磁通ΔΦ很小，无法拖动机械负载运行，使电动机减速后停车，把电枢绕组后换向器烧坏。 (3)若电动机在空载运行状态，则磁通ΔΦ使它的 转速上升到很高的值，产生飞车事故，致使电动机的机械部分受到严重损伤。 7.3 他励直流电动机 例7-2 一台他励直流电动机，UN = 110V，IaN = 25A,Ra = 0.2Ω，求：当负载转矩保持不变时，在以下两种情况下转速变化了百分之几？（1）电枢电压保持不变，磁通减少了10%；（2）磁通保持不变，电枢电压减少了20%。 解 （1）磁通减少10%时的磁通为Φ′，Φ′=0.9Φ 当负载转矩不变时，由转矩公式可知 T = CTΦIa = CTΦ′Ia′= 常数 电枢电流为 Ia′=IaΦ/Φ′= Ia/0.9 = 25/0.9 = 27.8A 7.3 他励直流电动机 磁通减小前的转速为n,减小后的转速为n′,则 n = (UN－IaRa)/CEΦ =（110－0.2×25）/ CEΦ = 105/ CEΦ n′ = (UN－IaRa)/CEΦ′ =（110－0.2×27.8）/0.9 CEΦ = 116/ CEΦ 因此 [(n ′－n)/n]×100%=[(116-105)/105]×100%=10.48% 即转速升高了10.48%。 7.3 他励直流电动机 （2）电枢电压减少20%时， U′ = 0.8UN = 0.8×110=88V 由于他励直流电动机的负载转矩和磁通保持不变，故电枢电流也不变，电枢电压降低前后的转速分别为 n = (UN－IaRa)/CEΦ =（110－0.2×25）/ CEΦ n″ = (U′－IaRa)/CEΦ =（88－25×0.2）/CEΦ = 83/ CEΦ 因此 [（n″－n）/n]×100%=[(83－105)∕105]×100%=－20.95% 即转速下降了20.95%。 7.3.5 他（并）励直流电动机的反转 7.3 他励直流电动机 所谓反转,即改变电动机的旋转方向,关键在于如何改变电动机的电磁转矩的方向。如前所述，电磁转矩的方向是由磁场方向和电枢电流的方向决定的，因此采用以下两种方法中的任意一种都可以改变电磁转矩的方向。 (1)将励磁绕组接电源的两根导线对调，改变励磁电流的方向，使磁场方向改变。 (2) 将电枢绕组接电源的两根导线对调，改变电枢电流的方向，使电机转向改变。 7.4 串励直流电动机 7.4.1串励直流电动机的机械特性 图8 串励直流电动机电路 n＝ U∕CE(KΦT)?—(Ra+Rf)∕CEKΦ=A∕ －B 串励直流电动机的转速公式： 图9 串励直流电动机的机械特性曲线 7.4 串励直流电动机 当负载转矩增大时转速将显著下降，这种特性称为软特性，适用于起重设备或牵引设备的工作特性，如井下电机车、城市无轨电机车都是采串励电动机。这种电动机的转速随负载的增加显著下降，可以防止电动机过载，保证安全运行。除此之外，串励电动机的转矩与电枢电流的平方成正比，所以他的起动转矩和过载能力都较大。 注意 串励直流电动机不能在空载或轻载下工作，否则转速将会很高，过高的转速将损坏电动机。 7.4.2串励直流电动机的起动 7.4 串励直流电动机 串励直流电动机除采用电枢回路串接电