直流电机工作原理（课件）.pptVIP

发电机 ①右手定则判定电流方向 ②左手定则判定转矩方向 调速的性能指标 调速的性能指标 调速的性能指标 调速的性能指标 不同转速下的静差率 调速的性能指标 设：电机额定转速nN为最高转速，转速降落为?nN，则按照上面分析的结果，该系统的静差率应该是最低速时的静差率，即 表示调压调速系统的调速范围、静差率和额定速降之间所应满足的关系。对于同一个调速系统， ?nN 值一定，由式可见，如果对静差率要求越严，即要求 s 值越小时，系统能够允许的调速范围也越小。 调速的性能指标 例题3-1 某直流调速系统电动机额定转速为，额定速降 ?nN = 115r/min，当要求静差率s≤30%时，允许多大的调速范围？如果要求静差率s≤ 20%，则调速范围是多少？如果希望调速范围达到10，所能满足的静差率是多少？ 解 要求s≤ 30%时，调速范围为 若要求s≤ 20%，则调速范围只有 若调速范围达到10，则静差率只能是 调速的性能指标 调速的性能指标 调速的性能指标 调速的性能指标 调速的性能指标 调速的性能指标 5 调速的经济性 1) 设备投资 2) 运行费用 运行费用决定于调速过程的损耗，用效率h来说明 调速方法 电枢串电阻 改变电枢电压 弱磁 调速方向 基速以下 基速以下 基速以上 静差率 大 小 较小 调速范围 小 较大(4~8) 较小(1.2~4) 调速平滑性 差 好 好 适应负载类型 恒转矩负载 恒转矩负载 恒功率负载 设备投资 少 多 较小 电能损耗 大 小 小 调速性能比较 一、调速方式 “调速方式”问题讨论一种具体的调速方法是否与负载相匹配 的问题，以便在调速过程中，电动机都能得到充分的应用。 电动机在长期运行的条件下，电枢电流规定的上限值就是电枢额定电流。充分利用电动机，就是让它工作在电枢电流为额定值的情况下。 恒转矩调速方式 在某种调速方法中，保持电枢电流为额定值不变，若电动机电磁转矩恒定不变，则称这种调速方法属于恒转矩调速方式。 电枢回路串电阻和降电压的调速方法属于恒转矩的调速方式。 恒转矩调速方式与恒转矩负载相匹配。 电枢回路串电阻调速 固有机械特性 降电压调速 恒功率调速方式： 在某种调速方法中，保持电枢电流为额定值不变，若电动机电磁功率恒定不变，则称这种调速方法属于恒功率调速方式。 弱磁升速属于恒功率调速方式。 恒功率调速方式与恒功率负载相匹配。 弱磁升速 匹配问题： 恒功率调速方式与恒功率负载相匹配； 恒转矩调速方式与恒转矩负载相匹配。 泵类负载无论采用哪种调速方法都不能达到匹配。 【例题】某台Z2-71他励电动机， PN=17kW，UaN=220V，IaN=90A，nN=1500r/min，Ra=0.147Ω。该电动机在额定电压额定磁通时，拖动某负载运行时的转速1550r/min，当负载要求向下调速，最低转速nmin=600r/min，现采用降压调速方法，请计算下面两种情况下调速时电枢电流的变化范围：(1)该负载为恒转矩负载；(2)该负载为恒功率负载。 解：(1)电动机额定状态运行 带恒转矩负载，磁通不变，电枢电流不变，则当转速为600r/min时，电枢电流 Ia=43.61A (2) 带恒功率负载，转速为1550r/min时，电枢电流 带恒转矩负载，转速为1550r/min时，电枢电流为 转速为nmin=600r/min时，设电枢电流为Ia2，有 二、调速范围和静差率 调速范围是指电动机在额定负载转矩 调速时，其最高转速与最低转速之比，用D表示。 注意：最高转速受电动机的换向及机械强度限制，最低转速受生产机械对转速相对稳定性要求（即静差率要求）的限制。 静差率 或称转速变化率，是指电动机由理想空载到额定负载时转速的变化率。 注意：静差率越小，转速的相对稳定性越好，负载波动时，转速变化也越小。 (1) 静差率与机械特性的硬度有关。硬度越大，静差率越小，稳定性越好；硬度越小，静差率越大，稳定性越差； (2) 静差率与理想空载转速n0有关，n0越大，静差率越小，稳定性越好；n0越小，静差率越大，稳定性越差。 调速范围和静差率之间的关系： 对于降低电压调速，有： 对于串电阻调速，有： 结论： 静差率与调速范围指标相互制约。实际调速中，应在满足调速静差率要求的前提下，提高调速范围。 【例题】某台他励电动机， PN=60kW，UaN=220V，IaN=305A，nN=1000r/min，Ra=0.04Ω。求下列情况下电动机的调速范围：(1)静差率δ≤30%，电枢串电阻调速；(2)静差率δ≤20%，电枢串电阻调速；(3)静差率δ≤20%，降低电源电压调速。 解：(1)电动机额定状态运行 理想空载转速 静差率δ≤30%，电枢