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1、第一节他励直流电动机的起动第二节他励直流电动机调速第三节他励直流电动机的电动与制动运行第三章他励直流电动机的运行第一节他励直流电动机的起动一.电枢回路串电阻起动二.降电压起动第一节他励直流电动机的起动一.电枢回路串电阻起动直接起动电流:Is=UN/Ra>>IN直接起动转矩:Ts=CTΦNIs>>TN直流电动机正常起动的条件:(1)Is≤(2—2.5)IN(2)Ts≥(1.1—1.2)TLIs=UN/(Ra+R)动态演示第一节他励直流电动机的起动一.电枢回路串电阻起动多级起动二、降压起动第一节他励直流电动机的起动ATs例:一台他励直流电动机PN＝96kW，UN＝440V，IN＝25
2、0A，nN＝500r／min，电枢电阻Ra＝0.078Ω，忽略T0.若采用电枢回路串电阻起动,要求Is=2IN,求应串入的电阻值及起动转矩若采用降压起动,条件同上,电压应降至多少并计算起动转矩解:(1)Is=UN/(Ra+Rs)2IN=2×250=440/(0.078+Rs)Rs=0.802Ω第一节他励直流电动机的起动CeΦN=(UN-INRa)/nN=(440-250×0.078)/500=0.84Ts=CTΦN×2IN=9.55×0.84×2×250=4011Nm或近似TN=9.55PN/nN=9.55×96000/500=1833.5NmTs=2TN=2×1833.5=36
3、67Nm(2)Us=IsRa=2×250×0.078=39VTs=4011Nm第一节他励直流电动机的起动第二节他励直流电动机调速调速方法二.调速的性能指标第二节他励直流电动机调速调速方法电枢串电阻调速降压调速弱磁调速1.电枢串电阻调速基速:运行于固有特性上的转速串电阻调速,用于由基速向下调速机械特性:n=UN/CeΦN–(Ra+R)Ia/CeΦNn=UN/CeΦN–(Ra+R)T/9.55(CeΦN)2稳定运行时,T=TL,Ia=T/CTΦN=TL/CTΦNIa的大小,只决定于TL的大小当TL=C时,Ia=常数当TL=TN时,Ia=IN与速度无关特点:(1)损耗大,效率低pcua
4、=Ia2(Ra+Rs)(2)特性软,转速的稳定性差(3)有级调速(4)所需设备简单第二节他励直流电动机调速1.电枢串电阻调速2.改变电枢电压调速电枢由晶闸管整流供电的直流调速第二节他励直流电动机调速调速方向——从基速向下调。2.改变电枢电压调速第二节他励直流电动机调速n=U/CeΦN–RaIa/CeΦNn=U/CeΦN–RaT/9.55(CeΦN)2机械特性:稳定运行时,T=TL,Ia=T/CTΦN=TL/CTΦNIa的大小,只决定于TL的大小当TL=C时,Ia=常数当TL=TN时,Ia=IN与速度无关优点：调速后，转速稳定性不变、无级、平滑、损耗小。电力拖动系统广泛采用缺点：只
5、能下调，且专门设备，成本高。2.改变电枢电压调速第二节他励直流电动机调速3.弱磁调速第二节他励直流电动机调速3.弱磁调速第二节他励直流电动机调速n=UN/CeΦ–RaIa/CeΦn=UN/CeΦ–RaT/9.55(CeΦ)2机械特性:用于由基速向上调速,一般最高转速可达1.5nN特殊设计的弱磁调速电机最高转速可达4nN当TL=C时,Ia≠常数,弱磁后,Ia增大弱磁后,不能带TL=TN负载长期工作特点:控制功率小,控制方便(2)无级调速直流电力拖动系统广泛采用降压、弱磁的双向调速方法,得到较宽的调速范围3.弱磁调速第二节他励直流电动机调速4.改变电动机转向的方法要改变电动机转向，就
6、必须改变电磁转矩的方向。单独改变磁通方向（通过改变励磁连接）或者单独改变电枢电流的方向，均可以改变电磁转矩的方向。第二节他励直流电动机调速第二节他励直流电动机调速例:他励,PN=22kW,UN=220V,IN=115A,nN=1500r/min,Ra=0.1Ω,T0=0,TL=TN,要求把转速降到1000r/min,求:(1)采用电枢串电阻调速需串的电阻值(2)采用降低电源电压调速需把电源电压降到多少?(3)上述两种调速情况下,电动机输入功率与输出功率各是多少?解:CeΦN=(UN-INRa)/nN=(220-115×0.1)/1500=0.139nT0TNUNURa+Rs100
7、0IN(1)n=UN/CeΦN–(Ra+Rs)Ia/CeΦN1000=220/0.139-(0.1+Rs)×115/0.139Rs=0.605Ω(2)n=U/CeΦN–RaIa/CeΦN1000=U/0.139-0.1×115/0.139U=150.5V第二节他励直流电动机调速(3)两种情况输出功率、输出转矩相同T2=9550PN/nN=9550×22/1500=140.1NmP2=T2Ω=T2n/9550=140.1×1000/9550=14.67kW输入功率:串电阻P1=UN
