他励直流电机的运行特性

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1、3.4他励直流电机的运行特性电机的模型13.4.1他励直流机的起动及调速3.4.2调速方法的转矩特性及其与负载的配合！！！3.4.3他励直流机的四象限运行(应用)电机的模型如下图。有3个可调节量:起动的概念23.4.1他励直流机的起动及调速1他励直流电动机的起动直流电动机接到电源后，转速从零达到稳态转速的过程称为起动过程。，注意：他励直流电动机起动时，必须先加额定励磁电流建立磁场，然后再加电枢电压。顺利启动条件？3由于电枢绕组电阻Ra很小，因此起动电流Is>>IN（约为10～20倍的IN），这么大的起动电流使电

2、机换向困难，在换向片表面产生强烈的火花，甚至形成环火；由于大电流产生的转矩过大，将损坏拖动系统的传动机构，这都是不允许的。因此一般直流电机都不允许直接起动。这样，就需要增加起动设备和采取措施来控制电机的起动过程。启动电流大会存在什么问题呢？电机顺利起动应具备什么条件？一般直流电动机拖动负载顺利起动的条件是：1)起动电流限制在一定范围内，即Is≤IN，为电机的过载倍数，（一般为2—2.5）；2)足够大的起动转矩，Tst≥（1.1～1.2）TN；3)起动设备简单、可靠。如何限制起动电流呢？如何限制起动电流呢？

3、4如何限制起动电流呢？限制起动电流的措施有两个：一是增加电枢回路电阻，二是降低电源电压，即直流电动机的起动方法有电枢串电阻和降压两种。下面分别讨论两种方法。串电阻起动51）电枢回路串电阻起动启动原理在额定电源电压下，电枢回路串入分级起动电阻Rst，在起动过程中将起动电阻逐步切除。良好的起动必须保证在起动时每级起动电阻上有相同的最大起动电流Ism（或最大起动转矩Tsm）和相同的切换电流Ich。一般取切换电流为额定电流的110%～120%，以保证电动机在起动过程中有大致相同的加速度。起动电阻怎样计算？62.起动电阻

4、的计算有图解法和解析法。主要讨论解析法启动过程各级起动电阻的计算方法：第一阶段各切换点b，d，f所对应的切换电流相同，均为I2a，c，e点对应的最大允许起动电流相同，均为I1在切除起动电阻瞬间，n不能跃变，则Eb=Ec，Ed=Ee，Ef=Eg，可得以下三组方程起动电阻怎样计算？7切除起动电阻瞬间，n不能跃变,得以下三组方程将每组两个方程相除得为起动电流比或起动转矩比。由上式得出最后得到每段起动电阻8最后得到每段起动电阻为若起动级数为m，则计算总电阻公式为已知起动电阻级数m可求起动电流比，反之可求m。若计算所得m

5、不为整数时，应修改使m成为整数。归纳总结计算起动电阻的步骤为：9计算起动电阻的步骤：①估算或实测Ra。②计算R1。③计算④求R2，R3，...，Rm。⑤计算r1,r2,r3,...,rm。降压起动：103.2.2降压起动当直流电源电压可调时，可以采用降压方法起动。在起动瞬间，电动机的转速n=0，反电动势Ea=0，降低电源电压U，将起动电流限制在允许的范围内。如何确定最低电压？11如何确定最低电压？负载TL已知，根据启动条件的要求，可以确定电压U的大小。根据启动电流确定降低电源电压到U：有时为了保持启动过程中电磁

6、转矩一直较大及电枢电流一直较小，可以逐渐升高电压U，直至最后升到UN。实际上，电源电压由于可以连续升高，所以启动更快、更稳。他励直流电动机空载启动或拖动反抗性转矩负载启动，改变电源电压U的方向或改变励磁电流的方向，电动机都要反向启动。然后稳定运行。！！！电源电压U的方向和励磁电流的方向，两种启动方式比较12他励直流电动机的调速13对电动机的转速，不仅要能调节，而且要求调节的范围广，精度高，过程平滑，调节的方法要简单、经济。通常把电动机运行于固有机械特性上的转速称为基速。2他励直流电动机的调速电枢串电阻的调速14

7、(1)电枢串电阻调速电枢串电阻调速——他励直流电动机拖动生产机械运行时，保持电枢电压额定，励磁电流（磁通）额定，在电枢回路串入不同的电阻时，电动机可运行于不同的速度。电枢串电阻调速的机械特性方程式为电枢串电阻调速的特点是什么？15电枢回路串电阻调速的特点是：1）实现简单，操作方便,方向只能在基速以向调速，因而调速范围较小，一般D≤2；2）由于串接电阻上要消耗电功率，因而经济性较差，而且转速越低，能耗越大。3）由于电阻是分级切除的，所以只能实现有级调速，平滑性差（有级调速）；4）机械特性变软，静差率增大，相对稳定

8、性变差；应用：电枢串电阻调速的方法多用于对调速性能要求不高的场合，如过去的起重机、电车等，现在已不多见。讨论降压调速？16（2）改变电枢电源电压调速（降压调速）降压调速——他励直流电动机拖动负载运行时，保持励磁电流（磁通）额定，电枢回路不串电阻，改变电枢两端的电压，可以得到不同的转速。由于受电机绝缘耐压的限制，其电枢电压不允许超过额定电压，只能在额定电压UN以下进行，因此，调压调速也是