机电传动控制1-3.ppt

例2、电动机的电枢电压大幅度下降 例1：电车下坡 平路时：电动状态； 下坡时：增加了动力矩TP， 反馈制动。 一、 反馈制动 T+TP TL TP TL+T T=TL 例3、卷扬机构匀速下放重物 1、提升重物 2、制动，停止提升； 3、电机反转； 4、回馈制动。 说明：重物下放过程中电动机的转速高于n0，如果重物较重，则不安全。 一、 反馈制动 3.1 直流电机的基本结构和工作原理 1. 基本结构 定子： 主磁极、换向极、机座、轴承、电刷 转子： 电枢铁心、电枢绕组、轴、换向器 3.1直流电机的基本结构和工作原理 3.1直流电机的基本结构和工作原理 2. 工作原理 发电机：导体在磁场内作切割磁力线运动，导体中便感应出电动势。（电磁感应） 电势方程式： 3.1直流电机的基本结构和工作原理 2. 工作原理 电动机：通电导体在磁场中要受到电磁力（矩）的作用。因此只要电枢绕组里有电流（外电源提供或感应电流），在磁场中就会受到电磁力的作用。 转矩方程式： 驱动 转矩 反电动势 相反 电动机 阻转矩 电源 电动势 相同 发电机 转矩 之间的关系 T的性质 E的作用 E与Ia的 方向 电机 运行方式 表1 电机在不同运行方式下，E和T的作用 3.1直流电机的基本结构和工作原理 3.1直流电机的基本结构和工作原理 直流发电机和直流电动机电磁转矩的作用不同： 发电机的电磁转矩是阻转矩； 电动机的电磁转矩是驱动转矩。 直流发电机和直流电动机的电势作用也不同： 直流发电机的电势是有益的； 直流电动机的电势是反电势，他的方向总是与电源的电压方向相反。 3.2 直流电动机分类 他励电动机：励磁电流由外电源供电，不受电枢端电压或电流的影响。 励磁方式：是指励磁绕组如何供电，以产生励磁磁场。 自励电动机：并励、串励、复励 3.2 直流电动机分类 并励：励磁绕组与电枢绕组并联 串励：励磁绕组与电枢绕组串联 复励：一部分并联，一部分串联 自励电动机： 3.3 他励直流电动机的机械特性 电压平衡方程： 直流电动机机械特性的一般表达式 讨论: 1)理想空载转速 n0 ： 当T=0 时, n0 = U / (K eΦ)； 2)额定转速 nN : 当T=TN时, nN = n0-△ n 3)机械特性硬度： 令?＝Ra /KeKtΦ2, △n= ?T，? 小速降就小，机械特性硬, ?大速降就大，机械特性软。 机械特性硬度： ?＝d T/d n=△T/△n×100% 1）绝对硬特性 ? →∞,如交流同 步电动机的机械特性 2）硬特性 ? 10，如直流他励电动机的机械特性 3）软特性 ? 10，如直流串励电动机的机械特性 1、固有机械特性： 又称自然机械特性，是指在额定条件下的机械特性，对于他励电动机而言，就是在额定电压UN和额定磁通ΦN下，电枢电路不外接任何电阻时的机械特性。 一般通过两点，理想空载点（0，n0）和额定转速点（TM,，nN ），可得电动机的固有机械特性曲线。 2、人为机械特性： 改变电压 U 、磁通 Φ 或电枢电路外加电阻Rad时的机械特性。 2、人为机械特性： 1）串接Rad时的人为特性。 特点：1） n0不变， 2）?变小，机械特性变 软，是一组射线。 2）改变U时的人为机械特性 特点：1）n0 与U成正比，n0 变小。 2）?不变，机械特性硬度 不变，是一组平行线。 3）电枢电压只允许在额定 电压下调节。 3）变Φ时的人为机械特性 特点： 1）n0与Φ成反比，Φ下降 n0变大； 2）Φ下降，? 变大，机械特性硬度变软； 3）Φ不能上升，只能弱磁调节。 说明： （1）电枢绕组严重过流； （2）飞车： 当Φ＝o时，电动机尚有剩磁，这时转速虽不趋于∞，但会升到机械强度所不允许的数值，通常称为“飞车”。 （3）启动转矩太小。 因此，直流他励电动机启动前必须先加励磁电流，在运转过程中，决不允许励磁电路断开或励磁电流为零，为此，直流他励电动机在使用中，一般都设有“失磁”保护。 3.4 直流他励电动机的启动特性 如果将直流他励电动机直接接入电网，启动电流为： 一、启动的要求： 启动：转速从0达到负载所要求的转速的过程。 n t ★启动转矩越大越好， ★