《直流电动机的电力拖动》.pptVIP

* * 这样，机械特性公式为 上述公式用曲线表示如图6-25b所示。由于转速与转矩的开方成反比，转矩增大，转速迅速减小； 而转矩减小，则转速很高。理想状态下Te = 0，n0 → ∞ 。 特性曲线是一条非线性的软特性。 串励电动机实际运行时，当电动机电流趋于零时，电动机尚存剩磁，理想空载转速不会无穷大，但转速还是很高的，所以一般串励电动机不允许空载运行。 若电动机磁通处于饱和状态，其磁通?为额定值常数， 电磁转矩为 * * 可见，串励电动机轻载时，磁动势较小，磁通处于不饱和状态，电磁转矩与电机电流的平方成正比；随着负载的增加，磁动势增大，磁通呈饱和状态，电磁转矩仅与电流成正比，且电动机能拖动大负载低速运行，电动机具有起动转矩大，过载能力强的特点。 2. 串励电动机的起动与调速 串励直流电动机的励磁绕组与电枢绕组串联，电枢电流也就是励磁电流，即Ia =If 。主磁通Φ是电枢电流Ia 的函数，其机械特性方程可表示为 由上式可知，串励直流电动机起动时也会出现起动电流过大的问题，所以为了限制起动电流，可以采用电枢串电阻或降低电源电压的方法。 * * 串励直流电动机的调速方法也分为电枢串电阻、降压、弱磁三种。 调速原理如图6-26所示，当接触器KM1、KM2释放打开时，改变电枢串接电阻R vs的大小可改变电动机的转速， 这种串电阻调速方法常用在电车上； 当接触器KM1释放打开，KM2合上，励磁绕组并联电阻Rfp 时，在相同的电枢电流下，励磁电流减小，即可弱磁升速；当接触器KM2释放打开，KM1合上，电枢绕组并联电阻Rap时，可使加于电枢的电压降低，转速下降，实现调压调速。对于串励电动机，常用2~3台电动机串联及并联联接法以降低电压。 * * 3. 串励电动机的制动 串励电动机的制动状态有：能耗制动、反接制动与倒拉反转运行。由于电动机的反电势Ea 无法超过U ，因此在串励电动机中不能得到回馈制动。 (1) 能耗制动 串励电动机 正常运行时，若把电枢脱离电源，并接至制动电阻Reb， 励磁绕组可以采用他励或自励方式，由于串励绕阻电阻很小，当接成他励时，必须在励磁回路中串入较大的限流电阻Rfs，如图6-27所 示。 * * (2) 反接制动 串励电动机进行反接制动时，并不是将电源电压反接， 因为这样会使 Ia 和If 同时改变方向， 电磁转矩方向不变，起不到制动作用。因此，只能将电枢两端反接， 励磁绕组接法不变，如下图所示。 * * (3) 倒拉反转运行 当串励电动机拖动位能性负载，电枢回路串入大电阻Rrb时，电动机将运行于倒拉反转状态。其接线图和机械特性如下图所示。 * * 串励电动机的接线简单，工作可靠，因而适用于要求有较大起动转矩，较大过载能力，工作要求可靠的起重运输机械上。注意串励电动机不允许空载或轻载运行。 二、 复励电动机的电力拖动 复励直流电动机的接线图如图6-30所示，若并励与串联两个绕组的极性相同，形成积复励，反之为差复励。 积复励直流电动机的机械特性介于并励（他励）和串励式电动机特性之间。若以并励磁动势为主，则特性曲线接近并励电动机；若以串励磁动势为主，则特性曲线接近串励电动机。特性曲线如图6-30b所示， 可见， 它具有起动转矩大， 过载能力强的优点，又没有空载转速很高的缺点，被广泛应用。 * * 复励电动机既具有串励电动机的起动转矩大，过载能力强等优点，又因为有并励绕组，使得理想空载转速不至于太高，因而避免了“飞车”的危险。这种电机的用途也很广泛，例如无轨电车就是由积复励直流电动机拖动的。 * * 小 结 本章依据直流电动机的机械特性方程式与直流电力拖动系统的运动方程式，详细讨论了直流电动机的起动、调速及制动这三个电力拖动系统运行的主要方式。 直流电动机起动时，由于其本身的电枢电阻很小，直接起动会产生很大的起动电流。为了限制过大的起动电流，通常采用电枢回路串电阻或降低电枢电压的方法来起动直流电动机。 直流电动机的调速方法有电枢串电阻调速、降压调速和弱磁调速，其中串电阻调速和降压调速属于恒转矩调速方式，弱磁调速属于恒功率调速方式。 直流电动机的制动方法有能耗制动、反接制动（包括倒拉反转运行）和回馈制动。本章从制动方法的实现、制动时的机械特性、制动的过程和运行、制动时的能量关系、每种制动的特点和应用等方面进行了分析和研究。