n T TL A B 能耗制动运行特性为过原点的直线，在第四象限，n 0,Tem 0 上 下 结束 二、反接制动 （一）电压反接制动 C1 U Ea Rr Uf If Rc C1 C2 C2 T n TL Ia 重物 电压反接瞬间n不变，Ea? U, Ia很大，因此需串大电阻以限制电流  U Ea Rr Uf If Rc C1 C1 C2 C2 T n TL Ia 重物 上 下 结束 n= -U Ce? Ra+ Rc CT Ce? 2 T 机械特性 n T TL A n0 -n0 B 机械特性位于第二、三象限 功率分析：正方向为电动时正方向 Pem=Tem? 0  机械能转换为电能 P1=UIa 0  从电网吸收电能 总铜耗 上 下 结束 2、 n接近0时，应断电，否则电动机可能反转 1 、电压反接制动时，需串入大电阻Rc以限制电流 ， Rc?2UN/Iamax 结论： 上 下 n T TL A n0 -n0 -TL B 结束 （二）电动势反接制动 U Ea Rr Uf If Rc T n TL Ia 重物 用于下放重物 电源接线与正转电动一样，但电枢串大电阻。 Tst TL反向加速n 0, Ea  0 随着n Ea Ia T=CT?Ia T=TL稳定 上 下 结束 n= U Ce? Ra+ Rc CT Ce? 2 T 机械特性 机械特性位于第四象限，T 0,n 0 功率分析：正方向为电动时正方向 Pem=T? 0  机械能转换为电能 P1=UIa 0  从电网吸收电能 总铜耗 n T TL A n0 B nB 0 该制动也称倒拉反转制动运行 上 下 结束 * 电机与拖动 第  四  章 他 励 直 流 电 动 机 的 电 力 拖 动 结束 他励电机的起动和反转 他励电机的机械特性 他励电机的调速 他励电机的制动 他 励 直 流 电 动 机 的 电 力 拖 动 结束 第六章 直流电动机的电力拖动 本 章 要 求： 掌握使直流电动机反转的原理和方法。 熟练掌握直流电动机调速的原理和方法，并能进行调速的计算和物理过程的分析。 掌握直流电动机起动的要求和方法。会计算起动电阻。 搞清电气制动的概念。熟练掌握直流电动机电气制动的原理和方法，并会对制动的物理过程进行分析。 结束 第一节 他励直流电动机的机械特性 一. 一般概念         电动机的机械特性指：电压、磁通、电枢回路总电阻均为常数，Tem与n的关系，即n=f(Tem).有自然特性和人工特性两种。 0 n T n0 TN 自然特性 上 下 特性仿真 结束 二  电力拖动系统稳定运行的条件 电动机 生产机械 T n TL         稳定运行必须满足Tem=TL，且能抗干扰。 0 n T n0 TL A B         判断电力拖动系统稳定工作点的条件：1）电动机的机械特性与负载机械特性的交点；2）在交点处必须满足: 上 下 负载瞬间波动 结束 第二节 他励直流电动机的起动和正反转 一、直流电动机的起动 电动机的起动指接通U N ，转速从n=0到n=nN 起动要求： 1） Tst大 2） Ist小 满足Tst足够大的条件下，尽量减少Ist 全压Ist 上 下 结束 直接起动Ist太大，须限制Ist=(1.5~2)IN         限制Ist的方法有：降压起动；电枢回路串电阻起动。 (一） 电枢回路串电阻起动 1 概念 串电阻Rst起动后，起动电流为： 上 下 串的电阻是分级的。 结束 电枢回路串电阻起动电路图 rst1 k1 rst2 k2 rst3 k3 U + - Rst3=rst3+rst2+rst1+Ra Rst2=rst2+rst1+Ra Rst1=rst1+Ra n T TL T2 T1 Ra Rst3 Rst2 Rst1 A a b c d e f g k3 k2 k1 上 下 2 起动电阻的计算 计算原则:保持起动最大电流I1和切换电流I2不变 取I1=(1.5~2) IN ,I2=(1.1~1.2) IN n T TL T2 T1 Ra Rst3 Rst2 Rst1 A a b c d e f g I2 I1 图中bc两点电压方程为: UN=Eab+I2Rst3 UN=Eac+I1Rst2 nb=nc, Eab=Eac I2Rst3=I1Rst2 于是:Rst3=?Rst2 同理:d,e点有Rst2=?Rst1 同理:f,g点有Rst1=?Ra 上 下 结束 结论:若起动级数为m,则 (1)起动级数m不确定,起动电阻计算 1)估算Ra 2)确定?,计算总电阻Rstm ?=I1/I2,Rstm=UN/I1 3)计算m 取整m′ 4)由m′修正?′ 上 下 n T TL T2 T1 Ra Rst3 Rst2 Rst1 A a b c d e f g I2 I1 结束 5)计算各段起动电阻 上 下 Rst3=rst3+rst2+rst1+Ra Rst2=rst2+rst1+Ra Rst1=rst1+Ra n T TL T2 T1 Ra Rst3 Rst2 Rst1 A a b c d e f g I2 I1 结束 (2)起动级数m已知,起动电阻的计算 1)估算Ra 2)确定I1,计算总电阻Rstm, ? Rstm=UN/I1 3)校核I2 4)按(1)中步骤计算各级起动电阻 满足:I2=I1/?=(1.1~1.2)IN 串电阻起动特点:起动设备简单;但损耗大 上 下 n T TL T2 T1 Ra Rst3 Rst2 Rst1 A a b c d e f g I2 I1 结束 (二)降压起动 U Uf Ea Ia Rr If K2 K1 Rc 需要可调压的电源 起动过程:先建立励磁,再给电枢加低压且RC=0,并随转速逐渐加大U. n T 0 TN 特点:能耗小,起动平滑;但设备复杂,维修不便 上 下 结束 二 他(并)励直流电动机的反转 电动机 生产机械 T n TL Tem=CT?Ia 改变?(If)或Ia(U)的方向,可改变转向 K正 K正 K反 K反 + - K正 K正 K反 K反 + - 上 下 启动特性仿真 结束 第三节  他励电动机的调速 电动机 生产机械 T n TL 一、 调速的基本概念 电动机转速由机械特性交点(工作点)决定 R3 n T TL Ra R2 R1 A D C B 调速要求: 1)调速范围     D=nmax/nmin大 2)调速平滑 3)能耗小 上 下 以恒转矩负载为例 结束 二 他励电动机的调速方法 Tem不变时，改变U、?、电枢串电阻都可以调速 要求：1）计算转速 2）分析调速物理过程，计算       调速瞬间物理量 3）计算功率 上 下 结束 （一）电枢串电阻调速 B n T TL Ra R2 R1 A C D 物理过程分析: 串电阻瞬间n（Ea）不变, 但Ia = [(U N - Ea )/ (Ra+RC )]  Tem   TL    n  ,电机开始减速 . 随着n减小,Ea       Ia        Tem  , U Uf Ea Ia Rr If Rc 上 下 直到Tem= TL电机转速重新稳定 结束 n T TL Ra R2 R1 A C D 调速后功率变化情况 TL=Tem=CT?Ia不变 调速前后 Ia不变 P1=UIa不变 P2  = TL? 特点：1）调速范围小，D=2~3；2）调速不平
chap4他励直流电动机的运行.ppt