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1 2.5 他励直流电动机的调速 2.5.2调速方法 一、电枢回路串电阻调速 n Tem TL Ra n0 nN A 0 A’ B n1 Ra+Rs1 未串电阻时的工作点 串电阻Rs1后,工作点由A→A’→B 2.5 他励直流电动机的调速 2.5.2调速方法 一、电枢回路串电阻调速 调速过程电流变化曲线调速前、后电流不变 调速过程转速变化曲线 t t=0 n1 nN IaN ia n ia n 结论：带恒转矩负载时,串电阻越大,转速越低。 2.5 他励直流电动机的调速 2.5.2调速方法 一、电枢回路串电阻调速 优点：电枢串电阻调速设备简单，操作方便。 2）低速时特性曲线斜率大,静差率大,所以转速的相对稳定性差； 3）轻载时调速范围小，额定负载时调速范围一般为D≦2； 4）损耗大，效率低，不经济。对恒转矩负载，调速前、后因增通不变而使Tem和Ia不变，输入功率不变，输出功率却随转速的下降而下降，减少的部分被串联电阻消耗了。 缺点：1）由于电阻只能分段调节，所以调速的平滑性差； 2.5 他励直流电动机的调速 2.5.2调速方法 二、降低电源电压调速 Tem TL A A’ B 调速压前工作点A 降压瞬间工作点 稳定后工作点 降压调速过程与电枢串电阻调速过程相似，调速过程中转速和电枢电流（或转矩）随时间变化的曲线也相似。 2.5 他励直流电动机的调速 2.5.2调速方法 二、降低电源电压调速 优点： 1）电源电压能够平滑调节，可实现无级调速。 2）调速前后的机械特性的斜率不变，硬度较高，负载变化时稳定性好。 3）无论轻载还是负载，调速范围相同，一般可达 D=2.5?12。 4）电能损耗较小。 缺点： 需要一套电压可连续调节的直流电源。 第二章 直流电动机的电力拖动 2.1 电力拖动系统的运动方程和负载转矩特性 2.2 他励直流电动机的机械特性 2.3 他励直流电动机的起动 本章主要介绍电力拖动系统的运动方程、负载转矩特性、直流电动机的机械特性、起动、调速、制动等方法和物理过程。 2.4 他励直流电动机的制动 2.5 他励直流电动机的调速 2.6 串励直流电动机的电力拖动 2.1电力拖动系统的运动方程式和负载转矩特性 电力拖动系统运动方程式描述了系统的运动状态，系统的运动状态取决于作用在原动机转轴上的各种转矩。 2.1.1 电力拖动系统的运动方程式 一、运动方程式 根据如图给出的系统（忽略空载转矩），可写出拖动系统的运动方程式： 其中 为系统的惯性转矩。 2.1电力拖动系统的运动方程式和负载转矩特性 运动方程的实用形式： 2.1.1 电力拖动系统的运动方程式 一、运动方程式 系统旋转运动的三种状态 1)当 或 时,系统处于静止或恒转速运行状态，即处于稳态。 2)当 或 时,系统处于加速运行状态，即处于动态。 3)当 或 时,系统处于减速运行状态，即处于动态。 2.1电力拖动系统的运动方程式和负载转矩特性 首先确定电动机处于电动状态时的旋转方向为转速的正方向，然后规定： 2.1.1 电力拖动系统的运动方程式 二、运动方程式中转矩正、负号的规定 （1）电磁转矩 与转速 的正方向相同时为正，相反时为负。 （2）负载转矩 与转速 的正方向相同时为负，相反时为正。 （3）惯性转矩 的大小和正负号由 和 的代数和决定。 2.1电力拖动系统的运动方程式和负载转矩特性 2.1.2 负载的转矩特性 一、恒转矩负载特性 负载的转矩特性，就是负载的机械特性，简称负载特性。 恒转矩负载特性是指生产机械的负载转矩 与转速 无关的特性。分反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载两种。 1.反抗性恒转矩负载 TL n 2.位能性恒转矩负载 TL n 2.1电力拖动系统的运动方程式和负载转矩特性 2.1.2 负载的转矩特性 二、恒功率负载特性 负载的转矩特性，就是负载的机械特性，简称负载特性。 恒功率负载特点是：负载转矩与转速的乘积为一常数，即 与 成反比，特性曲线为一条双曲线。 TL n 三、泵与风机类负载特性 负载的转矩 基本上与转速 的平方成正比。负载特性为一条抛物线。 TL n 1 2 TL0 2.2 他励直流电动机的机械特性 2.2.1 机械特性的表达式 直流电动机的机械特性是指电动机在电枢电压、励磁电流、电枢回路电阻为恒值的条件下，即电动机处于稳态运行时，电动机的转速与电磁转矩之间的关系： 由电机的电路原理图可得机械特性的表达式： 称为理想空载转速。 实际空载转速 2