電機(jī)與電力拖動(dòng)-第2章-直流電機(jī)的電力拖動(dòng)-2.ppt

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1、五、電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是由電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩T和負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL共同決定的。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：1、穩(wěn)定運(yùn)行的概念當(dāng)系統(tǒng)在某一工作點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，擾動(dòng)作用會導(dǎo)致系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化。如果在擾動(dòng)持續(xù)期間，系統(tǒng)能在新的條件下達(dá)到新的平衡，在新的工作點(diǎn)穩(wěn)速運(yùn)行，而且在擾動(dòng)消失后能夠自動(dòng)回到原來的工作點(diǎn)穩(wěn)速運(yùn)行，這樣的系統(tǒng)是穩(wěn)定的。否則系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。當(dāng)T=TL時(shí)，，電力拖動(dòng)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。該點(diǎn)稱為工作點(diǎn)。2、電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的充分必要條件是：⒈T=TL。只有在

2、兩條機(jī)械特性的交點(diǎn)處，才能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩平衡。⒉在工作點(diǎn)處，簡便判定法：◆做一條水平直線于工作點(diǎn)上方，分別與兩條機(jī)械特性相交。比較兩個(gè)轉(zhuǎn)矩的增量，若dT〈dTL，則系統(tǒng)穩(wěn)定。否則，系統(tǒng)不穩(wěn)定?！粼诠ぷ鼽c(diǎn)上方做一條水平直線，分別交T-n曲線于A點(diǎn)，TL-n曲線于B點(diǎn)，若A點(diǎn)在B點(diǎn)左側(cè)，則系統(tǒng)穩(wěn)定，否則，系統(tǒng)不穩(wěn)定。第三章直流電動(dòng)機(jī)的電力托動(dòng)1、直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性2、直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)3、直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速4、直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)§3-2他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)一、電樞回路串電阻的分級起動(dòng)1.起動(dòng)瞬間，n=02.Ra

3、很小二、電樞回路串電阻的分級起動(dòng)電阻的計(jì)算1.幾個(gè)要求2.計(jì)算步驟2.計(jì)算公式⑴若不知道電樞回路電阻，可根據(jù)電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)估算出電動(dòng)機(jī)的電樞回路電阻Ra；⑵選取最大起動(dòng)電流I1，并由此計(jì)算出最大起動(dòng)電阻Rm；⑶若起動(dòng)級數(shù)不知道，可初選切換電流I2，從而初得起動(dòng)電流比λ，由算出起動(dòng)級數(shù)（有小數(shù)），取接近的整數(shù)即為所要的起動(dòng)級數(shù)m；⑷計(jì)算起動(dòng)電流比λ；⑸校核切換電流I2，若不滿足要求，則重選起動(dòng)級數(shù)m；⑹將起動(dòng)電流比λ代入相應(yīng)公式，計(jì)算相應(yīng)的起動(dòng)電阻值。例：一臺他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，其額定參數(shù)為PN=7.5KW，UN

4、=220V，IN=52.6A，nN=1500r/min，Ra=0.396Ω，設(shè)TL=0.8TN，起動(dòng)級數(shù)m=3，求各級電阻和各分段電阻。解：⑴選取最大起動(dòng)電流I1=2IN=79.6A⑶求起動(dòng)電流比λ⑵求出⑷校核切換電流I2，I2=（1.2～1.5）IL⑸計(jì)算各級電阻⑸計(jì)算各分段電阻§3-3他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速從機(jī)械特性的一般形式????他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有1.電樞回路串電阻調(diào)速2.降低電源電壓的調(diào)速3.弱磁調(diào)速1.調(diào)速范圍調(diào)速范圍是指電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載時(shí)，最高轉(zhuǎn)速nmax與最低轉(zhuǎn)速nmin之比。用符號D表

5、示，即最高轉(zhuǎn)速nmax受電動(dòng)機(jī)換向能力和機(jī)械強(qiáng)度的限制。一般取為電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速nN。一、調(diào)速指標(biāo)2.靜差率3.調(diào)速的平滑性1.調(diào)速范圍靜差率是指電動(dòng)機(jī)帶額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速降Δn與對應(yīng)機(jī)械特性上理想空載轉(zhuǎn)速n0之比。用符號δ表示，即靜差率是反映靜態(tài)運(yùn)行轉(zhuǎn)速相對穩(wěn)定的一個(gè)指標(biāo)。靜差率δN越小，因負(fù)載波動(dòng)而引起的轉(zhuǎn)速變化就越小，轉(zhuǎn)速的相對穩(wěn)定性就越好。注意：靜差率δN不僅與機(jī)械特性的硬度有關(guān)，還與理想空載轉(zhuǎn)速n0的高低有關(guān)。2.靜差率最低轉(zhuǎn)速nmin受靜差率指標(biāo)的限制。3.調(diào)速的平滑性定義：相鄰兩級轉(zhuǎn)速中，高一級轉(zhuǎn)

6、速ni與低一級轉(zhuǎn)速ni-1之比，用平滑系數(shù)表示，即越大，調(diào)速的平滑性越差。越接近1，調(diào)速的平滑性越好。為無級調(diào)速，即轉(zhuǎn)速可以連續(xù)調(diào)節(jié)。4.調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性主要是指調(diào)速裝置的初投資、電能損耗及運(yùn)轉(zhuǎn)維修費(fèi)用。1.電樞回路串電阻調(diào)速電樞回路串電阻，只能在額定轉(zhuǎn)速（基速）以下調(diào)速，一般稱為由基速向下調(diào)速。二、3種調(diào)速方法特點(diǎn)：①機(jī)械特性變軟，受負(fù)載波動(dòng)影響大；②在空載或輕載時(shí)，調(diào)速范圍?。虎塾屑壵{(diào)速；④損耗大，電動(dòng)機(jī)效率低。它應(yīng)用于對調(diào)速性能要求不高的場合（如起重機(jī)、電車等）。2.降低電源電壓的調(diào)速工作點(diǎn)變動(dòng)

7、情況：特點(diǎn)：①基速向下調(diào)速；②機(jī)械特性的硬度不變，速度穩(wěn)定性好；③可實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速；④損耗小，電動(dòng)機(jī)效率高。3.弱磁調(diào)速工作點(diǎn)變動(dòng)情況特點(diǎn)：①基速向上調(diào)速；②可實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速；③損耗小，電動(dòng)機(jī)效率高。**、調(diào)速的計(jì)算例2-8某他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)為：PN=55kW，UN=220V，nN=635rpm，IN=280A,Ra=0.044Ω求：帶額定轉(zhuǎn)矩運(yùn)行串多大電阻可使n=500r/min調(diào)壓=？?n=n=500r/minΦ=0.8ΦN?n=?,能否長期運(yùn)行？解：能否長期運(yùn)行?看是否超過額定功率或額定電流？§3-4他勵(lì)

8、直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)制動(dòng)是從某一穩(wěn)定轉(zhuǎn)速開始減速到停止或限制位能性負(fù)載下降速度的一種運(yùn)轉(zhuǎn)過程。制動(dòng)方式①自然停車②機(jī)械制動(dòng)③電氣制動(dòng)?能耗制動(dòng)?反接制動(dòng)?回饋制動(dòng)電動(dòng)狀態(tài)：電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n同方向，電動(dòng)機(jī)輸入電能，輸出機(jī)械能。制動(dòng)狀態(tài)：電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n反方向，電動(dòng)機(jī)輸入機(jī)械能，輸出電能。電動(dòng)狀態(tài)能耗制動(dòng)狀態(tài)一、能耗制動(dòng)的機(jī)械特性從能量的觀點(diǎn)看，能耗制動(dòng)的能量是由機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽俎D(zhuǎn)變成熱能。二、反接