电机与拖动基础及MATLAB仿真教学课件作者陈亚爱第5章节直流电动机的电力拖动课件幻灯片.pptVIP

【例题5-1】 注意：变压器的电压比是指一、二次侧相电压之比。 一台他励直流电动机额定数据为：PN=60kW，UN=220V，IN=350A，nN=1000r/min，Ra=0.04Ω。试求电动机在以下各种不同静差率要求、不同调速方式时的调速范围：（1）静差率d≤25%、电枢串电阻调速；（2）静差率d≤25%、改变电枢电源电压调速；（3）静差率d≤40%、电枢回路串电阻调速。 解：（1）静差率d≤25%、电枢回路串电阻调速时的调速范围 电动势常数（包括磁通）为： 理想空载转速为： Page * 5.4他励直流电动机的调速基础 5.4.2他励直流电动机的调速方法 静差率为： 最小转速为： 调速范围为： 【例题5-1】 注意：变压器的电压比是指一、二次侧相电压之比。 （2）静差率d≤25%、改变电枢电压调速时的调速范围 转速降为： 降压后的理想空载转速为： Page * 5.4他励直流电动机的调速基础 5.4.2他励直流电动机的调速方法 最小转速为： 调速范围为： （3）静差率d≤40%、电枢回路串电阻调速时的调速范围 最小转速为： 调速范围为： 5.4他励直流电动机的调速基础 5.4.3调速方法与负载性质的匹配问题 Page * 如果使电动机长期运行在电枢电流为额定值的状态下，即保持Ia=IN不变，则该电动机既能充分利用，又能安全可靠运行。 调速过程中由于采用不同的调速方法，若要保持Ia=IN不变，则电动机允许输出的功率和转矩是不同的，根据调速中转矩与转速或功率与转速的关系，调速方式分为恒转矩调速与恒功率调速两种类型。 电动机调速过程中，允许输出的功率与转矩的大小取决于电动机的发热，而电动机发热又取决于电枢电流，从合理使用电动机的角度考虑，有必要讨论调速方式与负载类型相互配合的问题。 5.4他励直流电动机的调速基础 5.4.3调速方法与负载性质的匹配问题 Page * 恒转矩调速方式是指调速中保持电枢电流Ia=IN不变，如果该电动机电磁转矩恒定不变，则这种调速方式称为恒转矩调速方式。 恒转矩调速方式的转矩与转速关系n=?(T)如图5-22曲线1所示，该曲线表示，在保证充分利用电动机的条件下，电动机允许输出的转矩，但并不代表电动机的实际输出转矩，电动机实际输出转矩取决于负载转矩的大小。 如果电动机拖动恒转矩负载额定运行时，采用恒转矩调速方式，在任何转速下，都能保持Ia=IN不变，电动机能得到充分利用，则恒转矩调速与恒转矩负载是相匹配的。 他励直流电动机降低电枢电压的调速和电枢回路串电阻的调速均属于恒转矩调速方式。 图5-22 他励直流电机调速时 允许输出转矩和功率 5.4他励直流电动机的调速基础 5.4.3调速方法与负载性质的匹配问题 Page * 恒功率调速方式是指调速中保持电枢电流Ia=IN不变，如果该电动机的电磁功率恒定不变，则这种调速方式称为恒功率调速方式。 恒功率调速方式的功率与转速关系n=?(P)如图5-22曲线2所示，该曲线表示在保证充分利用电动机的条件下，电动机允许输出的功率，并不代表电动机实际输出功率。 如果电动机拖动恒功率负载额定运行时，采用恒功率调速方式，在任何转速下，都能保持Ia=IN不变，电动机能得到充分利用，则恒功率调速与恒功率负载是相匹配的。 他励直流电动机减弱磁通的调速属于恒功率调速方式。 图5-22 他励直流电机调速时 允许输出转矩和功率 5.4他励直流电动机的调速基础 5.4.3调速方法与负载性质的匹配问题 Page * 如果电动机拖动恒功率负载采用恒转矩调速，此时电动机的允许输出转矩特性n=?(Tal)和负载实际转矩特性n=?(TL)如图5-23所示， 只有在低速时，Tal=TL，电动机得到充分利用，而在其他转速下，电动机的实际输出都比允许输出要小，没能得到充分利用，所以恒功率负载与恒转矩调速方式是不匹配的。 不难分析，恒转矩负载与恒功率调速方式也是不匹配的。对于非恒转矩或非恒功率的负载（如泵类负载），不论采用哪种类型的调速方式，都不能很好地匹配。 图5-23 恒功率负载与恒转矩调速配合 【实例5-1】 一台他励直流电动机额定数据为：PN=100kW，UN=220V，IN=517A，nN=1200r/min。试求：（1）固有机械特性方程式；（2）额定负载时的电枢电动势和额定电磁转矩；（3）额定输出转矩和空载转矩；（4）理想空载转速和实际空载转速；（5）电机额定运行，分别求电枢回路外串电阻Rc=0.20