第四章 他励电动机的运行完10.19.pptVIP

电机及拖动基础 电子与信息工程学院 电动机的稳定运行点势满足稳定性条件下其机械特性与负载转矩特性的交点； 的点击运行在工作点之外的机械特性上时。电磁转矩与负载转矩不相等，系统处于加速或减速的过渡过程； 他励电动机的机械特性（固有、人为）分布在四个象限； 负载的转矩特性（反抗性恒转矩负载、为能行恒转矩负载泵类负载等）也分布在四个象限。 电动机会在四个象限内运行（稳态与过渡过程） 制动方法 系统的动态特性可用下列微分方程组描述： 1.过渡过程中转速变化规律 设电动机原稳定工作在所示的A点上，现负载突然由TLA减小到TLB，电动机工作点从A点过渡到B点，下面讨论过渡过程中转速的变化规律。 将机械特性方程和电力拖动系统运动方程联立，消除中间变量电磁转矩T，可得微分方程如下： 整理后得： 将式两边积分，代入初始条件，整理得： 它有两部分组成：一部分是稳态分量， 另一部分是暂态分量，转速n的过渡过程是一 条按指数规律变化的曲线，起始值为nA，稳 态值是nB，n=?(t)曲线如图 所示。 2.过渡过程中电磁转矩或电枢电流变化规律 同理可推得过渡过程中电磁转矩或电枢电流变化规律： 3.过渡过程时间的计算 当t→∞时，n=nB。实际上，当t=(3~4)Tm， n≈nB，工程上认为系统进入稳态，所以只要已 知机电时间常数Tm，就可求出整个过渡过程所 需的时间。但实际生产中，往往还需要求过渡 过程进行到某一阶段所需的时间，例如求A、B 之间任意一点x，转速nx为已知，则过渡过程时 间tx为： 二、起动过渡过程 起动过渡过程表达式： 2.拖动反抗性恒转矩负载有虚稳态点存在。虚稳态点的确定：转速 的负载特性（负载变化之前的负载特性）与能耗制动机械特性的交点。 四、电压反接制动时的过渡过程1.拖动反抗性恒转矩负载有虚稳态点存在。虚稳态点的确定：转速 的负载特性（负载变化之前的负载特性）与能耗制动机械特性的交点。判断能否反转，进入反向电动状态。  2.拖动位能性恒转矩负载 机电时间常数 A X B X B A A X B 启动过渡过程 三、能耗制动过渡过程 1、虚稳态点 A B X A X( B) 3 2 1 求A至X的过渡过程，在 范围内 如果 这个条件不存在，也就是说如果在 范围之内，负载转矩仍等于 不变的话，系统的过渡过程将继续进行到B点；但由于在X点负载的突然中断，并没有真的进行到B点，因此B点成为虚稳态点。 虚稳态点的表示方法： （ →B） A B X A X( B) 3 2 1 2.带位能性恒转矩负载 带恒功率负载。 TN=TLB，nN=nmax。 电动机的额定功率： Tem=TLA时TN，IaIN，电动机得不到充分利用，浪费。 书P80，【例2-7】。 2.恒功率调速 弱磁调速带恒功率负载：TN为最大负载转矩 nN=nmin ，由 ，PN=PL。 恒功率调速带恒转矩负载： 负载为最大功率： ∴ TN=DTL，说明：当n=nmin时，TemTL，浪费。 §3 他励直流电动机的电动与制动 电动运转状态——电动机电磁转矩Tem的方向与转速n的方向相同，此时电网向电动机输入电能，并变为机械能以带动负载（正向电动第一象限、反向电动第三象限）。 制动运转状态——电动机电磁转矩Tem的方向与转速n的方向相反，此时，用电动机吸收机械能并转化为电能，Tem制动转矩，即阻转矩，加快系统减速或停车，第二、第四象限 。 一、电动与制动的区别 机械制动 电磁制动（电气制动） 能耗制动反接制动（包括倒拉反接制动和电源反接制动两种）回馈制动（再生发电制动） 电磁制动的要求： 与起动基本相同，即制动转矩足够大，制动电流不要超过电动机换向所允许的数值，一般取2~2.5倍的额定电流。 -Ia 二、能耗制动 1.能耗制动实现方法 原工作在电动运行状态，KM1闭合，KM2断开，n顺时针方向。 能耗制动：KM1→断开，KM2→闭合，Ia反向， Tem反向，进入制动运行状态。 -Tem Rfad + - If Rad M KM1 + - UN KM2 Ea n Ia 能耗制动