电机及拖动第二版课件教学课件 作者 吴玉香 李艳 刘华 毛宗源 编著3.ppt

《电机及拖动第二版课件教学课件 作者 吴玉香 李艳 刘华 毛宗源 编著3.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、本章主要教学内容1.电力拖动系统的运动方程式2.负载的转矩特性及电力拖动系统稳定运行条件3.他励直流电动机的启动4.他励直流电动机的调速5.他励直流电动机的制动6.其他直流电动机的电力拖动3.1电力拖动系统的运动方程式电力拖动系统的构成示意图3.1.1运动方程式直线运动方程式旋转运动方程式整理得电力拖动系统运动方程式的大小反映了系统的运行状态：①，系统处于加速运动的过渡过程；②，系统处于静止或恒速运动；③，系统处于减速运动的过渡过程。在应用电力拖动系统运动方程式时，要注意：(1)转矩不但有大小而且有方向。首先确定某一旋转方向(顺时针

2、或逆时针)为正方向，则电磁转矩的方向与所规定的正方向相同时取正值，反之取负值。对于负载转矩，因定义为阻转矩，则当它的方向与所规定的正方向相同时取负值，反之取正值。(2)转速也是有方向的。当实际旋转的方向与所规定的正方向相同时取正值，反之取负值。(3)当转速变化时，电力拖动系统是处于加速状态还是减速状态，要由转速变化的方向来决定而不是由转速的数值增加或减小来决定。例如，当转速正向增加时，系统处于加速状态；而当转速反向增加时，尽管n可能增大了(实际旋转方向与规定的正方向相反)，但系统仍是处于减速状态。3.1.2单轴与多轴系统单轴系统多轴

3、系统3.2负载的转矩特性及电力拖动系统稳定运行条件指生产机械工作机构的负载转矩与转速的关系。1.恒转矩负载的转矩特性右图为反抗性恒转矩负载的转矩特性实际特性折算后的特性传动机构的转矩3.2.1负载的转矩特性右图为位能性恒转矩负载的转矩特性实际特性折算后特性2恒功率负载的转矩特性3风机、泵类负载的转矩特性恒功率负载风机、泵类负载特性实际的通风机负载特性例3-1已知某电动机的额定转矩为，额定转速，拖动系统的总飞轮矩，负载为额定恒转矩负载。求①若电动机的转速由零起动到的加速时间为0.8s，加速过程中设电动机的输出转矩不变，则电动机输出转矩

4、为多少？②若要求电动机转速由制动到停止的时间为0.4s，制动减速过程中设电动机输出转矩不变，则电动机输出转矩为多少？解：设起动时电动机旋转方向为转速的正方向，电动机输出转矩与转速同向。而在加速和减速过程中电动机的输出转矩和负载转矩都不变，则加速度(减速度)不变，故有①加速过程中电动机的输出转矩②减速过程中电动机的输出转矩式中，转矩为负值表示电动机实际输出转矩方向与转速方向相反3.2.2电力拖动系统稳定运行条件1.系统稳定运行的概念当拖动系统受到干扰，使电动机工作状态发生变化或负载转矩发生波动时，系统若能进入新的稳态恒速运行，且当干扰

5、消失后，系统仍能回到原来的稳态恒速运行，则称系统是稳定运行的；若当拖动系统受到干扰，系统不能进入新的稳态恒速运行，或者当干扰消失后，不能回到原来的稳态恒速运行，则称系统是不稳定运行的。由定义可知，电力拖动系统稳定运行的必要条件为2.系统稳定运行的充要条件A点为稳定运行点，B点为不稳定运行点拖动系统稳定运行充要条件推导：设电力拖动系统在某稳态运行点H点运行，转速为，电动机的电磁转矩为，生产机械转矩为，系统的运动方程式为在干扰作用下，运动方程式变为两式相减得在各增量很小时，上式可改写为变换一下得到考虑边值条件：时，，解方程得－－系统离开

6、稳态运行点H的初始转速对稳态点转速的增量，即从上式可知，当指数的幂为负值时，转速的增量随时间的增加呈指数规律衰减；当指数的幂为正值，则转速的增量随时间的增加呈指数规律增加。电力拖动系统稳定运行的充要条件为3.3他励直流电动机的启动对直流电动机启动的一般要求：(1)启动转矩足够大;(2)启动电流不能太大；(3)启动设备与控制装置简单、可靠、经济、操作方便。启动顺序：先给励磁回路通入额定励磁电流，在电机气隙中建立额定磁场，然后再给电枢回路通电。若直接启动，则由于很小，直接启动时，启动电流会很大，可达额定电流的10～20倍，有危害，故除了

7、微型直流电动机和航空直流电动机由于较大可以直接启动外，一般直流电动机都不允许直接启动。启动方法:(1)降压启动；(2)电枢回路串电阻启动。3.3.1降压启动以保证有足够大的启动转矩和启动电流不太大，即降压启动机械特性特点：启动平稳，能量损耗少实现方法:(1)采用发电机－电动机组；(2)采用整流装置。3.3.2电枢回路串电阻启动电动机电枢回路串启动电阻时，启动电流为：1.分级启动过程分级启动：保证整个启动过程中都能限制启动电流，且使。在启动过程中，逐段切除启动电阻，启动完成后，电阻全部切除。他励直流电动机三级启动接线图及机械特性优点：

8、操作简单、可靠；缺点：启动电阻要消耗大量电能，效率较低。2.分级启动电阻的计算要点：取好和，计算出起动电流比通常取：，或各级总电阻计算公式为各分段电阻计算公式为计算时的具体方法如下：(1)启动级数m未定:首先选择(或)，初定(或)，由