电机与拖动基础陈 勇 陈亚爱 主编蔡军 罗萍 向敏 副主编77.pptVIP

电机与拖动基础陈 勇 陈亚爱 主编蔡军 罗萍 向敏 副主编 Page 2 第 三 章 直 流 电 机 的 电 力 拖 动 Page 3 本章教学基本要求 1. 掌握他励直流电动机的机械特性，能绘制固有机械特性曲线和人为机械特性曲线； 2. 掌握他励直流电动机的串电阻启动方法，并能设计与计算启动电阻； 3. 掌握他励直流电动机的电动与制动； 4. 掌握他励直流电动机的电枢串电阻调速、调电压调速等方法； 5. 熟悉调速方法与负载性质的匹配问题。 Page 4 重点 他励直流电动机拖动系统的启动、制动、调速运行基本规律。 Page 5 3.1他励直流电动机的机械特性 机械特性表达式 (3-1) Page 6 3.1他励直流电动机的机械特性 机械特性表达式 式中 为T=0 时的转速， 称为理想空载转速； 是机械特性的斜率。 Page 7 3.1他励直流电动机的机械特性 他励直流电动机的转速n随转矩T的增大而降低。即负载时转速低于理想空载转速n0，负载时转速下降的数值称为转速降，用△n表示为 Page 8 3.1他励直流电动机的机械特性 显然，△n与β成正比，当β越大，n就越大。通常称β值大的机械特性为软特性，即在电力拖动系统中，如系统受外界干扰导致负载转矩增大或减小，对系统转速 产生影响大，那么系统抗干扰能力弱；β 值小的机械特性为硬特性，即在电力拖动系统中，如系统受外界干扰导致负载转矩增大或减小，对系统转速 产生影响小，那么系统抗干扰能力强。对于一个恒速运行的系统，我们总希望值β越小越好。 Page 9 固有机械特性 当电枢两端加额定电压、气隙每极磁通量为额定值、电枢回路不串电阻时，即 , , 这种情况下的机械特性，称为固有机械特性。其表达式为 (3-2) ， ， ， Page 10 固有机械特性 图3-1　他励直流电动固有机械特性 他励直流电动机固有机械特性是一条下斜直线，特性较硬。机械特性只表征电动机电磁转矩和转速之间的函数关系，是电动机本身的能力体现，至于电动机具体运行状态，还要看拖动什么样的负载。 Page 11 人为机械特性 图3-2电枢串电阻人为机械特性 他励直流电动机的参数如电压、励磁电流、电枢回路电阻大小等改变后，其机械特性称为人为机械特性。主要人为机械特性有三种。 1.电枢回路串电阻的人为机械特性 (3-3) 电枢加额定电压UN，每极磁通为额定值FN，电枢回路串入电阻R后，机械特性表达式为 Page 12 人为机械特性 图3-3 改变电枢电压人为机械特性 2．改变电枢电压的人为机械特性 (3-4) 保持每极磁通为额定值不变，电枢回路不串电阻，只改变电枢电压时，机械特性表达式为 Page 13 人为机械特性 图3-4 减少每极磁通人为机械特性 3 .减少气隙磁通量的人为机械特性 电枢电压为额定值不变，电枢回路不串电阻时，仅改变每极磁通的人为机械特性表达式为 (3-5) Page 14 人为机械特性 图3-5　电枢反应有去磁效应时的机械特性 电枢反应表现为去磁效应，使机械特性出现上翘现象，如图3-5所示。 Page 15 根据电机的铭牌数据绘制机械特性 1.固有机械特性的绘制 (1)估算EaN或实测Ra； (2)计算CeFN； (3)求n0； (4)计算TN 。 在坐标纸上标出(0, n0)，(TN , nN)两点，过此两点联成直线，即为该直流电动机的固有机械特性。 Page 16 根据电机的铭牌数据绘制机械特性 2.人为机械特性的绘制 各种人为机械特性的计算较为简单，只要把 相应的参数代入相应的人为机械特性方程式即可。 Page 17 3.2他励直流电动机的启动 系统启动的要求 他励直流电动机启动时，为了产生较大的启动转 矩及不使启动后的转速过高，应该满磁通启动，即励 磁电流为额定值，每极磁通为额定值。因此启动时励 磁回路不能串电阻。而且绝对不允许励磁回路出现断 路。 Page 18 启动方法 图3-6 电枢回路串电阻启动 1．电抠回路串电阻启动 电抠回路串电阻R，启动电流为 Page 19 电抠回路串电阻启动 1) 分级启动电阻的计算 点 点 点 点 点 点 设对应转速n