电机与拖动 第二章直流电机的拖动ppt课件.ppt

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1、第二章直流电动机的电力拖动第二章直流电动机的电力拖动凡是由电动机拖动生产机械，并完成一定工艺要求的系统，都称为电力拖动系统。生产机械称为电动机的负载。电力拖动系统一般构成如图所示。本章首先介绍电力拖动系统的运动方程式，然后介绍电动机和生产机械的转矩特性，最后主要研究他励电动机应用的四大问题——起动、反转、制动、调速第一节电力拖动系统的运动方程式电力拖动系统中所用的电机种类很多，生产机械的性质也各不相同。因此，需要找出它们普遍的运动规律，予以分析。从动力学的角度看，它们都服从动力学的统一规律。所以，我们首先研究电力拖动系统的动力学，建立电力拖动系统的运动方程式。一、单轴电力

2、拖动系统的运动方程式单轴电力拖动系统，就是电动机输出轴直接拖动生产机械运转的系统。熟悉的直线运动方程旋转运动的电力拖动系统运动方程物体的飞轮力矩，它是一个整体物理量，反映转动体的惯性二、电力拖动系统运动状态分析一个电力拖动系统处于静态（静止不动或匀速）还是动态（加速或减速），都可以从运动方程式来判定，当电力拖动系统的正向运动状态时分析如下：1).当Ｔ＝ＴL时，dn/dt=0，则n＝0或n＝常数，即电力拖动系统处于静止不动或匀速运行的稳定状态。2).当ＴＴL时，dn/dt0，电力拖动系统处于加速状态，即处于过渡过程中。3).当TTL时，dn/dt0，电力拖动系统处于

3、减速状态，也是过渡过程。例2-1分析下图中电力拖动系统的运动状态。解：设a图为正向运动，T帮助正向运动为正，TL反对正向运动为正，且T

4、L=常数，与转速n无关反抗性恒转矩负载特性位能性恒转矩负载特性负载转矩的方向始终与生产机械运动的方向相反，总是阻碍电动机的运转，如轧钢机、机床的平移机构、电力机车等。当下放重物时负载转矩变为驱动转矩，其作用方向与电动机旋转方向相同，促使电动机旋转。起重设备提升重物时，负载转矩TL为阻力矩，与电动机旋转方向相反位能性负载转矩由重力作用产生，其大小和方向始终不变恒功率负载特性通风机型负载特性PL=常数,TL=9.55P/nTL=Kn2例：车床切削粗加工时,切削量大(TL大)，用低速档；精加工时，切削量小(TL小)，用高速档电扇、水泵、油泵等注意：以上三类是典型的负载特性，实际

5、生产机械的负载特性常为几种类型负载的综合。第三节他励直流电动机的机械特性直流电动机的机械特性就是指在稳定运行情况下，电动机的转速与电磁转矩之间的关系，即n=f(T)。机械特性是电动机的主要特性，是分析电动机起动、调速、制动等问题的重要工具。下面以他励直流电动机为例讨论机械特性。他励直流电动机的机械特性理想空载转速机械特性的斜率转速降斜率β越小，特性越平，称为硬特性。反之称为软特性机械特性曲线实际空载转速一般表达式他励电动机的接线图一、他励直流电动机的机械特性1、他励电动机的固有机械特性U=UN、Φ=ΦN，Rpa=0的机械特性称固有机械特性Rpa=0,Ra很小，=N数值

6、最大，机械特性斜率β最小，他励直流电动机的固有机械特性是硬特性。一、他励直流电动机的机械特性2、人为机械特性如果人为地改变固有机械特性中的气隙磁通、电源电压Ｕ和电枢回路电阻Rpa中的任意一个参数，这样的机械特性称为人为机械特性。（1）电枢回路串电阻时的人为机械特性斜率β增加电阻增加n0不变2、人为机械特性(2)改变电源电压的人为机械特性(3)改变磁通的人为机械特性磁通减小电压降低U降低，β不变，n0减小(2)改变电源电压的人为机械特性减小，β增大，n0增大二、电力拖动稳定运行的条件电力拖动系统的稳定运行，是指在某种外界因素(如电网电压波动或负载的微小变化)的扰动下，系

7、统离开原来的平衡状态，达到新的平衡状态；或当外界因素消失后，仍能恢复到原来的平衡状态。前面分析了生产机械的负载转矩特性n＝f(TL)和电动机的机械特性n=f(T)，把两种特性配合起来，就可以研究电力拖动系统的稳定运行问题。电动机在电力拖动系统中运行时，会使系统出现稳定运行和不稳定运行两种情况。电力拖动系统稳定运行的必要条件：电动机的机械特性与负载转矩特性有交点：即T=TL电力系统要稳定运行的充分条件：两条特性配合恰当，即在交点处满足：dT/dn