[工程科技]第四章 直流电机的电力拖动.pptVIP

第一节 他励直流电动机的机械特性 第二节 他励直流电动机的起动、反转 第三节 他励直流电动机的调速 第四节 他励直流电动机的制动 第六节 电力拖动系统的过渡过程 过渡过程的定义： 当系统平衡破坏之后，系统从一个稳态向另一个稳态过渡的过程。 研究的主要内容： 在过渡过程中转速、电磁转矩、电枢电流随时间的变化规律。 本章小结 复习负载机械特性 负载转矩与转速之间的关系； 他励直流电动机的机械特性 一般形式、固有特性、人为特性； 他励直流电动机的起动 直接起动、串电阻起动、降压起动； 他励直流电动机的调速 串电阻调速、降压调速、弱磁调速； 他励直流电动机的制动 能耗、电压反接、电势反接、再生制动； 电力托动系统的过渡过程 的过程叫能耗制动过程 B点电枢电流 的选择： 功率传递关系： 2）正向电动——能耗制动 带位能性恒转矩负载时 到O点后，由于负载的作用，电机反向转动 C点叫能耗制动运行点 2、电压反接制动 接线图 1）正向电动——电压反接制动 带反抗性恒转矩负载时 2）与能耗制动比较 制动时间短，制动快； 相同最大电流时，Rb几乎大一倍。 3）功率传递关系 3、电势反接制动（倒拉反转制动） 带位能性恒转矩负载时 接线图 功率传递关系同电压反接制动 4、回馈制动（再生制动） 1）回馈制动运行的几种形式 拖动小车下坡时 降压调速一次降压较大时 以上两种情形的回馈制动称为正向回馈制动 电压反接带位能性负载时 该情形的回馈制动称为反向回馈制动 2）特点： 转速高于理想空载转速 功率关系类似发电机 前提： 1、只考虑机械过渡过程，忽略电磁过渡过程 2、过渡过程沿机械特性曲线向稳态点变化 一、数学分析及三要素法 1、数学分析 2、三要素法 三要素法——由上面三个方程可知，要想得到电力拖动系统的过渡过程方程，只需要确定三个关键的量：起始值、稳态值、机电时间常数。 3、简单分析直接起动的过渡过程 二、过渡过程时间的计算 1、整个过渡过程的时间 理论上，过渡过程达到稳定点的时间为无穷大 工程上， 时，各量均达到稳态值的95~98%，可以认为过渡过程达到稳定点。 2、部分过渡过程时间的计算 设： X为过渡过程中的任意一点 的时间为 3、虚稳态点 三、一些典型过渡过程的三要素 1、能耗制动过渡过程 带反抗性恒转巨负载 带位能性恒转巨负载 2、电压反接制动过渡过程 带反抗性恒转矩负载时 例题：P122 1、采用反接制动停车，制动起始转矩为2MN，求电枢回路应串入的电阻值； 2、当反接制动使转速下降到0.3nN时，切换成能耗制动，制动起始转矩仍为2MN，求电枢回路应串入的电阻值； 3、若系统总飞轮矩GD2=1.25GDd2，求制动停车所用时间； 4、定性画出过渡过程中n=f(t)曲线。 解： 过渡过程的机械特性图 1）反接制动电阻的计算 过渡过程的机械特性图 2）能耗制动电阻的计算 3）制动时间的计算 过渡过程的机械特性图 过渡过程的机械特性图 4）转速过渡过程草图 四、同时考虑电磁惯性和机械惯性的过渡过程（P125） 五、减小过渡过程中能量损耗的方法（P127） 六、缩短过渡过程时间的途径（P129） 这三个部分有兴趣的同学自学，不做要求。 * * 例题：一台四极他励直流电机，单波绕组，电枢导体总数 ，电枢回路总电阻 ，此电机运行在 电压 的直流电网上，电机转速 ， 气隙每极磁通 ， ， ， 忽略附加损耗和励磁损耗。 问：该电机运行在发电机状态还是电动机状态？ 求：电磁转矩、输入功率、总损耗和效率。 解： 按发电机惯例 不是输出电功率，而是吸收电功率 所以，电机运行在电动机状态 也可用 或 进行判断 计算采用电动机惯例，比较简单，结果如下： 第四章 直流电机的电力拖动他励直流电机为例 本章主要内容 直流电机的机械特性 直流电机的起动、反转 直流电机的调速 直流电机的制动 电力拖动系统的过渡过程 电机的机械特性——电动机转速与电磁转矩之间的关系 一、机械特性的一般表达式 由一般表达式可见，当 、 、 一定时，此方程为 一次函数，可用