第三章直流电机运行特性.ppt

建压及其条件 （1）电机主磁路有剩磁； （2）励磁绕组并联到电枢绕组两端的极性正确，即励磁磁动势与剩磁磁场方向相同； （3）励磁回路总电阻小于电机运行转速下的建压临界电阻Rcr 。 建压条件 Rcr∝tan?cr 过程分析： 剩磁：励磁磁场与剩磁方向一致。 Φr →Er→If→ Φ 与Φr方向一致→ Φ ↑→ Ea↑→If ↑→ Φ ↑↑ U和If同时满足空载特性曲线U0＝f（If）和场阻线U＝RfIf 。 临界电阻：tan?cr ＝ U0/ If=Rcr 电机的转速发生变化，场阻线发生移动， 稳定工作点发生改变。不同的转速， 具有不同的临界电阻 If U 电压调整特性 电压调整率?U比他励的大，约为20%～30% （因If 还随U下降而减小）。 负载电流有“拐弯”现象。 励磁回路总电阻不变时，U 与 I 的关系U＝f ( I ) 。 稳态短路电流短路电流Ik0＝Er/Ra并不很大，常小于IN（因Er数值很小）。 三. 复励直流发电机的电压调整特性 复励发电机通常采用积复励（串、并励绕组的励磁磁动势方向相同）。 按照串励绕组磁动势补偿作用的强弱，可分为三类： 平复励 过复励 欠复励 第二节 直流电动机的运行特性 他/并励直流电动机的工作特性 U＝UN，If＝IfN时，n、T、? 与 Ia （或 P2）关系。 转速调整特性 n＝f ( Ia ) 转速公式 n变化很小 n＝f(Ia)为硬特性。 他/并励直流电动机的工作特性 转矩特性 T＝f ( Ia ) T 近似与 Ia 成正比。 效率特性 ? ＝f ( Ia ) 可变损耗等于不变损耗时，? 最高。 p0基本不随Ia变化——不变损耗；pCu随Ia变化——可变损耗。 他/并励直流电动机的机械特性 他/并励直流电动机的固有机械特性是一条略有下降的直线，是硬特性（? 很小）。 固有机械特性：U＝UN ，If＝IfN ，电枢回路不串任何电阻时的机械特性。 ，机械特性的斜率 ，理想空载转速 串励和复励直流电动机的机械特性 串励电动机的机械特性 1 串励 2 复励 3 他励 是一个非线性的软特性，转速n随T的增大而迅速降低。 具有优良的起动性能。 复励电动机的机械特性 机械特性介于并励和串励的之间。 第三节 直流电动机的调速 调速的要求 调速范围（调速比） 调速平滑性 电枢串接电阻调速 改变端电压调速 改变磁通调速 他励直流电动机的调速方法 经济性 调速方法简单，可靠 他励直流电动机的调速方法 1.电枢串接电阻调速 机械特性变软。 调速范围与负载大小有关。 效率低。 负载转矩TL不变时，T不变，串入电阻Rs ，可使转速 n 降低，P2 减小；而Ia不变，P1不变。 电阻的体积大，不能平滑调速。 他励直流电动机的调速方法 2.改变端电压调速 降低U 的人为机械特性是与固有机械特性平行的直线。 调速范围宽，平滑性好。 效率高。 TL不变时，T不变，Ia不变；P1∝U≈Ea∝n， P2 ∝n。 需要可调的直流电源。 他励直流电动机的调速方法 3.改变磁通调速 减少? 的人为机械特性：理想空载转速升高，斜率减小。 减少? 通常使 n 从基速升高。 效率高。 TL不变时，Ia增大，P1增加；P2 ∝n，增加。 设备简单，耗能少，平滑性好。 第四节 直流电动机的起动和制动 直流电动机的起动 起动要求 起动转矩大 起动冲击电流小 能量损耗小 简单，便于控制 起动方法 全压起动 电枢串接电阻起动 降压起动 直流电动机的电制动 能耗制动 电制动就是产生与转速方向相反的电磁转矩，使转速降低。 励磁不变，电枢回路从电网断开，并立即接到制动电阻RB上。 电枢电动势Ea产生的电枢电流Ia与电动机状态时的方向相反，产生制动电磁转矩。 将电机的动能消耗在电阻上。 直流电动机的电制动 反接制动 将电枢回路反接到电源，并接入限流电阻RL 。 端电压U与电枢电动势Ea同向，使电枢电流 Ia 反向，产生较大的制动性电磁转矩。 功率消耗在电阻中。 直流电动机的电制动 回馈制动 降低端电压U调速时，会出现电枢电动势Ea＞U的情况，此时电枢电流Ia反向，产生制动性电磁转矩。 此时电机实际上作为发电机运行，将机组的动能转换为电能，回馈给电网。 电机转速升高， 使Ea＞U 时，电机也工作在发电机状态，电磁转矩起制动作用，限制转速的进一步升高。 陶 若 冰第三章 直流电机的运行特性 第一节 直流发电机的运行特性 发电机励磁方式不同，特性也不一样。 负载特性 电压调整特性（外特性） 调整特性 负载电流 I 为常数时，U＝f ( If )。 保持转速 n 为常数。 空载特性：I＝0时，U＝f ( If )。 一. 他励直流发电机的运行特