直流電機ppt課件.ppt

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1、第4章??直流電動機DCMotor本章介紹直流電動機的啟動、調(diào)速和制動方面的知識,同時涉及特性。4-1直流電動機的起動(Starting)一、起動過程及其要求電動機繞組加電源后，轉(zhuǎn)速從0上升到穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速的過程稱為起動過程。合閘瞬間的啟動電流很大，可達(dá)(10~20)IN,因為這樣大的啟動電流會引起電機換向困難，并使供電線路產(chǎn)生很大的壓降。因此必須采取適當(dāng)?shù)拇胧┫拗茊与娏?。系統(tǒng)對啟動的要求：（1）啟動電流要限制在安全范圍內(nèi)；（2）啟動轉(zhuǎn)矩足夠大；（3）啟動設(shè)備要簡單便可靠。1二、直流電動機的起動方法1.電樞回路串電阻啟動最初

2、起動電流：Ist=U/(Ra+Rst)最初起動轉(zhuǎn)矩：Tst=CTΦIst為了在限定的電流Ist下獲得較大的啟動轉(zhuǎn)矩Tst，應(yīng)該使磁通Φ盡可能大些，因此啟動時串聯(lián)在勵磁回路的電阻應(yīng)全部切除。有了一定的轉(zhuǎn)速n后，電勢Ea不再為0，電流Ist會逐步減小，轉(zhuǎn)矩Tst也會逐步減小。為了在啟動過程中始終保持足夠大的啟動轉(zhuǎn)矩，一般將起動器設(shè)計為多級，隨著轉(zhuǎn)速n的增大，串在電樞回路的啟動電阻Rst逐級切除，進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后全部切除。啟動電阻Rst一般設(shè)計為短時運行方式。22.他勵電動機降壓起動對他勵電動機，可采用專門設(shè)備降低電樞回路的電壓以減小啟

3、動電流。串勵與復(fù)勵電動機起動方法基本上與并勵電動機相同，即采用電樞回路串電阻的方法減小啟動電流。串勵電動機絕對不允許空載啟動。（下）串電阻啟動設(shè)備簡單，投資小，但啟動電阻上要消耗能量；電樞降壓啟動設(shè)備投資較大，但起動過程節(jié)能。34-2他勵直流電動機工作特性工作特性定義：U=UN，If=IfN，電樞回路不串電阻的情況下，負(fù)載P2變化時，電機的轉(zhuǎn)速n、轉(zhuǎn)矩T、效率η分別隨輸出功率P2變化的關(guān)系曲線。一、轉(zhuǎn)速特性n=f(P2)影響轉(zhuǎn)速n的因素有二：（1）電流Ia增大時電樞電阻壓將IaRa也增大，使轉(zhuǎn)速趨于下降；（2）電流增大時，電

4、樞反應(yīng)的去磁作用使得磁通Φ下降，使轉(zhuǎn)速趨于上升。4一般電阻壓降的影響較大，所以隨著電流的增大，電動機轉(zhuǎn)速降低。由于電阻Ra的值很小，所以轉(zhuǎn)速下降比較平緩。電流增大，電壓恒定時意味著P2增大，所以n=f(P2)是一條較平的下降曲線（硬特性）。二、轉(zhuǎn)矩特性T=f(P2)他勵直流電動機在負(fù)載變化時，轉(zhuǎn)速變化很小，可以近似認(rèn)為T0=常數(shù)。5如果不考慮轉(zhuǎn)速的變化，則T=f(P2)為一條直線，考慮到轉(zhuǎn)速略有下降，所以T=f(P2)為一條略微上翹的曲線。三、效率特性η=f(P2)可以根據(jù)本教材2.3.2小節(jié)介紹的方法計算。64-3他勵直流

5、電動機機械特性機械特性定義：n=f(T)是指U=UN，If=IfN時，改變負(fù)載的過程中，轉(zhuǎn)速n隨電磁轉(zhuǎn)矩T變化的函數(shù)關(guān)系。一、機械特性方程式n=f(T)用電樞回路總電阻考慮電刷接觸壓降。n0L=U/(CeΦ)為理想空載轉(zhuǎn)速，β=(Ra+Rp)/(CeCTΦ2)為斜率。7二、固有機械特性n=f(T)U=UN,Φ=ΦN,Rp=0時的機械特性稱為固有機械特性。其方程為由于Ra很小，轉(zhuǎn)矩T增大時，n下降很小，他勵電動機的固有機械特性是一條比較平的下降曲線。（即屬硬特性）三、人為（人工）機械特性n=f(T)改變?nèi)齻€量U、Φ、Rp之一而

6、其他量不變時可以得到人為機械特性。（1）電樞回路串電阻時的人為機械特性對應(yīng)于不同的Rp可以得到一簇斜率不同的曲線。8（2）改變電樞電壓(U

7、小、電流較小電機不飽和的情況下得出的。10當(dāng)電流增加到一定程度時，磁路飽和，變化甚微，n=f(T)變成斜率不大（特性變硬）的曲線。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩很小時，T也很小，n會達(dá)到危險的高值，所以串勵電動機不允許空載啟動和運行。同樣大的起動電流時，串勵電動機能產(chǎn)生更大的啟動轉(zhuǎn)矩，常用于啟動較為困難的場合。串勵電動機的輸出功率變化不大，即該電機過載能力較強。對于并勵電動機對于串勵電動機基本不變。114-5復(fù)勵直流電動機的機械特性復(fù)勵直流電動機既有并勵繞組又有串勵繞組。其機械特性介于并勵和串勵電動機之間。如果并勵繞組起主導(dǎo)作用，則特性接近并勵

8、電動機。如果串勵繞組起主導(dǎo)作用，則接近串勵電動機。復(fù)勵電動機空載時，由于有并勵繞組接通，所以空載轉(zhuǎn)速不會太高。124-6負(fù)載的機械特性電動機拖動生產(chǎn)機械運轉(zhuǎn)，構(gòu)成一個電力拖動系統(tǒng)，其工作狀況不僅取決于電動機的特性，同時也取決于作為負(fù)載的生產(chǎn)機械的特性。生產(chǎn)機械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系稱為