电机学直流电机3.pptxVIP

6.1 直流电动机的运行特性2. 串励电动机的运行特性 特点：1）工作特性A. 转速特性 或转速调整率 ： B. 转矩特性轻载时，负载增加，磁路饱和， 常值 6.1 直流电动机的运行特性2）机械特性结论：随着转矩的增加，串励电动机的 转速迅速下降，是软特性。提示：串励电动机不允许空载运行。 n并励复励串励Te0复励电动机机械特性6.1 直流电动机的运行特性3. 复励电动机的运行特性 复励电动机通常接为积复励，其特性介于并励和串励电动机之间。6.2 电力拖动系统的稳定运行条件 电机系统的稳定运行：当系统在某种扰动下(如电源电压、负载转矩波动等)，引起系统的转速发生变化，当扰动消失后，系统能够回复到原先状态下持续运行。 若不能复原而引起“飞车”或停转，则为不稳定运行。 系统的稳定运行条件： 6.3 直流电动机的起动1、对起动的要求： Tst足够大 Ist尽量小（小于允许值） 起动设备要简单、经济、可靠 2、起动方法 直接起动：直接将电枢投入UN起动 电枢回路串变阻器起动：起动时在电枢回路串入起动电阻Rst 降压起动：起动时降低电枢绕组电压 UUN 6.4 直流电动机的调速直流电动机的转速公式：可见，直流电动机的调速方法有三种：（1）调节电枢回路电阻调速；（2）调节励磁电流，以调节主极磁通调速；（3）调节电枢绕组端电压调速。 1. 电枢回路串电阻调速 当串入电阻Rj 瞬间：因惯性机组转速不会突变，反电势Ea则不变，而电枢电流将突然下降为电磁转矩随电枢电流Ia一同下降，并小于负载转矩，电动机将减速。随着电动机转速的下降，反电势Ea跟着下降，电枢电流回升。当串入电阻Rj 瞬间：磁通Φ ，因惯性，转速n不变，电势 Ea，致使电枢电流Ia快速上升，通常Ia增加的数量大于Φ的减小，因此电磁转矩Te将增大并大于负载转矩，电动机转速上升。 恒转矩调速重新达到稳态时：6.4 直流电动机的调速恒转矩调速重新达到稳态时： ，提示：电枢回路串电阻调速时，只能从额定转速往下调，不能调高。 串入的电阻越大则电机转速越低，效率也越低。2. 调节励磁电流调速（励磁回路串电阻调速）（若磁升速） 提示：弱磁调速时，只能从额定转速往上调，不能调低。调速时效率 近似不变。转速调高时要受到电机转子机械强度和换向等的限制。6.4 直流电动机的调速3. 调节电源电压调速 此时的机械特性： 改变电枢电压的大小，只是改变理想空载转速，而不改变机械特性的斜率，因此在不考虑电动机磁路的饱和影响时，机械特性为一族平行直线。即硬度不变，这是调节端电压调速的一大优点。 缺点：需要专用可变压电源例题6.5 直流电动机的制动制动：在电动机的轴上加上一个与其旋转方向相反的转矩， 使机组迅速停转，或将机组转速限制在一定的范围内。常用的制动方法有三种：1. 能耗制动：保持励磁电流不变，将电枢从电网上断开，并立即接到一个制动电阻RL上，将动能转换成电能消耗到制动电阻上。优缺点：能耗制动设备简单，操作方便，高速时有较大的制动转矩，但在低速时，制动转矩较小，停转较慢。 2. 反接制动：保持励磁电流不变，将电枢从电网上断开，并立即通过一个制动电阻RL反接到直流电源上，电动机同时从电网吸收电能，并将动能转换成电能消耗到制动电阻上。此时制动转矩很大，电动机会立即停车，停车后应立即将电动机从电网上断开，否则会反向起动起来。优缺点：制动转矩大，能很快停车；但电枢电流过大，在停车后要立即从电源断开，否则电动机将会反转。6.5 直流电动机的制动3. 回馈制动：对电力机车类负载，一般使用串励电机（以串励为主）；在机车下坡时，如果不采取措施，机车的速度会愈来愈快；电动机的感应电动势也将随之增大。当感应电动势大于电网电压时，电动机便处于发电运行状态，使电动机的电磁转矩由驱动变为制动，并且将下坡时的机械能转换为电能，回送给电网，由此称为回馈制动。 第七章 直流电机的换向本章主要内容： 7.1 换向过程及换向元件中电流变化规律7.2 产生火花的原因 7.3 改善换向的方法 电刷与换向片1接触时，元件1 中的电流方向如图所示，大小为 。元件112 电刷仅与换向片2接触时，元件1 中的电流方向如图所示，大小为 。7.1 换向过程及换向元件中电流变化规律1. 换向过程 直流电机的某一个元件经过电刷，从一条支路换到另一条支路时,元件里的电流方向改变，即换向。 为了分析方便假定换向片的宽度等于电刷的宽度。 电枢移到电刷与换向片2接触时，元件1的被短路，电流被分流。如图所示。自感电动势 和互感电动势 ：换向元件（线圈）在换向过程中电流改变而产生的。切割电动势 ：在几何中性线处，由于电枢反应在存在，电枢反应磁