直流电机的电力拖动hq.pptVIP

第3章 直流电机的电力拖动 内容简介 电力拖动系统的基本问题，包括：电力拖动的动力学方程式及相关问题、电力拖动系统的稳定运行条件； 各类典型机械的负载转矩特性； 由他励直流电动机组成电力拖动系统的起、制动与调速方法及分析。 3.1 电力拖动系统的动力学方程式 3.2 各类生产机械的负载转矩特性 3.3 电力拖动系统的稳定运行条件 B、电力拖动系统的稳定运行条件 3.4 直流电力拖动系统动态过程的一般分析与计算 A、电力拖动系统的动态数学模型 B、直流电力拖动系统动态过程的一般分析计算 3.5 直流电动机的起动 3.6 直流电动机的调速 3.7 他励直流电动机的制动 一、电动运行与制动运行 二、能耗制动运行 四、回馈制动 1. 电动运行 改变电动机转向的方法： ◆将电枢绕组两端的极性保持不变，而将励磁绕组反接 ； ◆将励磁绕组两端的极性保持不变，而将电枢绕组反接 。 前者较少用，而后者最常用。 . 电动运行的特点：电磁转矩T与转速n同方向； 电动机输入电能，输出机械能。 电动机克服阻力带动负载运行叫做电动运行。 电动运行的工作区域为第一象限和第三象限。 正向电动运行 反向电动运行 ①从某一稳定转速开始减速到停止。 制动方式 ① 自然停车 ② 机械制动 ③ 电气制动 ? 能耗制动 ? 反接制动 ? 回馈制动 制动运行的特点：电磁转矩T与转速n反方向。 . 2. 制动运行 电动机产生与旋转方向相反的转矩，使转速降低的运动 叫做制动运行。 制动运行的 能量关系： ①电动机输入机械能，输出电能并转化为热能。 ②电动机输入机械能和电能，输出电能并转化为热能。 ③电动机输入机械能，输出电能且回馈给电网。 制动运行的工作区域为第二象限和第四象限。 制动形式 ②限制位能性负载稳定运行下放重物。 . . . ※ 制动原理 外加的电枢电压U=0，在反电势Ea的作用下产生电流Ia， 其方向与电动运行时相反，进而产生的电磁转矩T的 方向也相反。从而起制动作用。 . . 定义: 能耗制动是指将机械轴上的动能或势能转换而来的电能通过电枢回路的外串电阻发热消耗掉的一种制动方式。 图3.29 他励直流电机能耗制动前后的接线图 式（3-30）可整理为： 利用三要素法便可求得电枢电流的变化规律为： （3-31） 式（3-31）可用图3.16b所示曲线表示之。 （2）转速的变化规律 将式（3-31）代入式（3-29）得： 即: （3-32） 式（3-32）可用图3.16c所示曲线表示之。 2）同时考虑机械惯量和电磁时间常数的过渡过程分析 在这种情况下，电力拖动系统的微分方程式变为： （3-36） 现计算过渡过程中转速与电枢电流随时间的变化规律： ， 。 由式（3-36）的第2式可得： （3-37） 将式（3-36）的第1式减去稳态电势平衡方程式： 得： 将式（3-37）代入上式并整理得： （3-38） 式（3-38）即为他励直流电动机拖动系统的一般微分方程。 式（3-38）对应的特征方程为： 相应的特征根为： 根据时间常数的大小，现分两种情况进行讨论： （i）当 时， 为一对相异的负实根，则微分方程（3-38）的一般解可表示为： （3-39） 根据上式绘出过渡过程中曲线如图图3.17a所示。 图3.17 他励直流电动机的过渡过程曲线 （ii）当 时， 为一对具有负实部的共轭实根： ，其 中， ， 。 此时，微分方程（3-38）的一般解可表示为： 根据上式绘出过渡过程中的曲线 如图图3.17b所示。 （3-43） A、对直流电动机起动过程的一般要求 起动转矩应足够大； 起动电流要小； 起动设备简单、经济与可靠。 起动时：转速 ，相应的感应电势 ，起动电流 较 大。一般情况下， 。 为此，起动时要求满足：（1） ；（2） 。 B、他励直流电动机的常用的起动方法 为了获得足够大的起动转矩的同时降低起动电流，起动时一般应按照如下步骤进行：（1）