电力拖动基础第二章 直流电动机的电力拖动2.1他励直流电动机的机械特性电动机的机械特性是指电动机的转速n与电磁转矩Te的关系n=f(Te)2.1.1机械特性方程式e(Rf)**理想空载转速当电枢电流较大时，由于饱和的影响，产生去磁作用。磁通降低，转速就要回升，机械特性在负载大时呈上翘现象。ee*2.1.2固有机械特性与人为机械特性当他励电动机电压及磁通均为额定值时，电枢没有串联电阻时的机械特性称为固有机械特性。e*（二）改变电枢电压时的人为机械特性（三）减弱磁通时的人为机械特性ee*2.1.3机械特性的绘制（一）固有机械特性的绘制*（二）人为机械特性的绘制各种人为机械特性的计算较为简单，只要把相应的参数值代入相应的人为机械特性方程式即可。*2.2他励直流电动机的起动2.2.1直接起动直接起动的后果：起动时，转速度为0，则反电动势也为0，如直接加额定电压起动，Ia可能突增到额定电流的十多倍。（1）换向情况恶化，产生严重火花（2）过大转矩将损坏拖动系统的传动机构。起动
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：1、起动转矩足够大2、起动电流不能超过允许值3、起动过程损耗尽量小*2.2.2降低电枢电压起动适用于电机直流电源可调的情况。方法：先调好励磁，电源电压由低向高调节。注意：保证电压连续平衡升高，保持电枢电流为最大允许电流。优点：起动性能好，升速度平滑损耗小，持续时间短，无级调压调速使用范围：大中型直流电机频繁起制动缺点：设备复杂，费用大。*2.2.3降低电枢电压起动选择：充分利用电机的过载能力，快速起动。选择：使起动过程中始终有较大的转矩，快速起动。*2.2.4他励直流电动机起动电阻的计算（一）图解解析法（补充）1．绘制固有机械特性2．选取起动过程中的最大电流I1与电阻切除时的切换电流I2（或T1与T2）3．画出分级起动特性图（根据：电流一定时转速降△n与电阻R成正比）*（二）解析法在b点在c点***2.3他励直流电动机的制动1）电动运转状态——电动机转矩的方向与转速的方向相同，此时电网向电动机输入电能，并变为机械能以带动负载。2）制动运转状态——电动机转矩与转速的方向相反，此时，电动机吸收机械能并转化为电能。2.3.1能耗制动ee(RB)*(IL)L*能耗制动机械特性方程式（根据机械特性表达式，考虑U=0）则e(RB)*2.3.2反接制动反接制动可用两种方法实现，即转速反向（用于位能负载）与电枢电压反接（一般用于反抗性负载）。（一）转速反向的反接制动（位能负载）e(RB)(TL)*（二）电枢电压反接的反接制动e(RB)*2.3.3回馈制动（或称再生制动）（一）位能负载拖动电动机时（二）他励电动机降低电枢电压调速（或增磁调速）时e*[补例2-4]一台他励直流电动机的数据如下：(TL)*解（1）电动机反向下放转速*轴上功率（为负值，表示从轴上输入功率）*2.4他励直流电动机的调速采用一定的方法来改变生产机械的工作速度，以满足生产的需要，这种方法通常称为调速。2.4.1调速指标调速方法最主要的有两大指标：即技术指标与经济指标（一）调速的技术指标*2．静差率（或称相对稳定性）电动机的机械特性愈硬，则静差率愈小，相对稳定性就愈高。调速范围D与低速静差率%间的关系*3．平滑性在一定的调速范围内，调速的级数愈多则认为调速愈平滑。4．调速时的容许输出（或调速时的功率与转矩）容许输出是指电动机在得到充分利用（即、）的情况下，在调速过程中轴上所能输出的功率和转矩。*（二）调速的经济指标调速的经济指标决定于调速系统的设备投资及运行费用，而运行费用又决定于调速过程的损耗，它可用设备的效率来说明。*(TL)*2.4.3降低电源电压降低电源电压的调速系统的机械特性方程式为*2.4.4弱磁调速*弱磁调速的优点是，在功率较小的励磁电路中进行调节，控制方便，能量损耗小，调速的平滑性较高。由于调速范围不大，常和额定转速以下的降压调速配合应用，以扩大调整范围。*2.4.5调速时的容许输出在调速过程中，只要在不同转速下电流不超过额定值，电动机长时运行，其发热不会超过容许的限度。对于他励直流电动机，转矩与功率的关系为：1.降压调速时从高速到低速，容许输出转矩是常数，称为恒转矩调速方式。而容许输出功率则正比于转速。*3.电枢回路串电阻调速时从高速到低速，容许输出转矩是常数，称为恒转矩调速方式。而容许输出功率则正比于转速（与降低电枢电压调速相同）。容许容许容许容许*2.5串励直流电动机的电力拖动2.5.1串励电动机的机械特性磁路未饱和时串励电动机机械特性方程式e*（一）降低电源电压（二）励磁绕组并分路电阻2.5.2串励电动机的起动与调速e*（三）电枢并分路电阻*2.5.3串励电动机的制动状态串励电动机只有两种制动状态，即反接制动与能耗制动。能耗制动的方法，是把电枢由电源断开，接到制动电阻上。此时励磁常用他励。必须使励磁电流方向与能耗制动前相同，否则不能产生制动转矩。由于串励绕组电阻很小，当接成他励时，必须在励磁电路内串入较大的电阻，以限制电流。ee*2.5.4复励直流电动机的机械特性复励直流电动机有两个励磁绕组，一个是串励绕组，另一个是他励绕组，两绕组的励磁磁动势方向一般是相同的，即是所谓积复励接法。ee*第2章结束*
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