第二章直流电机电力拖动ppt课件.ppt

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1、第2章直流电机的电力拖动电气控制设备要按一定规律控制电动机使电机按预定的要求运行深入研究电力拖动系统的运动规律、运行特性建立电力拖动的运动方程式第2章内容(5)2-1电力拖动系统的运动方程式2-2生产机械的负载转矩特性2-3他励直流电动机的机械特性2-4他励直流电动机的起动2-5他励直流电动机的制动2-6他励直流电动机的调速2-1电力拖动系统的运动方程式概念1.单机单轴系统（单轴系统）最简单的系统，单台电动机直接与生产机械同轴联接3.多机系统少数场合，还有两台或多台电动机来带动一个或多个工作机构，称之为多电动机拖动系统2.单机多轴系统（多轴系统）电动机必须通过传动机构（如齿

2、轮减速箱、蜗轮蜗杆等）多根转轴的传动才能带动生产机械运动。n较低，或直线运动部件单轴系统的运动方程式2-1总负载转矩空载转矩生产机械的转矩总负载转矩，考虑的量电动机上有两个量电磁转矩T负载转矩Tz驱动性质制动性质若T≠Tz，n≠c，产生角加速度2-1---------------------------------(1)J：单轴系统的转动惯量，它用来衡量惯性作用的一个物理参数包括电动机本身的转动惯量及生产机械的转动惯量2-1工程中，用飞轮矩GD2来表征转动体的惯性作用，它与转动惯量之间的关系-------------(2)GD2----电动机与负载之和，在产品目录中查得--

3、----------------------------------(3)2-1把(2)、(3)代入(1)-------------------(4)电力拖动系统的基本方程式，表征了电力拖动系统运动的普遍规律，是研究电力拖动系统各种运动状态的理论基础。方程注意：A.式中飞轮矩GD2是一个完整的符号，表征整个旋转系统惯性的一个物理量，不能理解为G与D2的积。B.转矩单位为Nm；转速用r/min；飞轮矩GD2单位为Nm2。若产品目录中查得的飞轮矩以kgm2为单位，则必须乘以9.82-1C.转矩T和Tz具有方向性，正负号取法如下：电动状态：规定某一电动状态时n的方向为系统的旋转正

4、方向转矩T的实际方向与n相同时，T为正号；相反则为负号；转矩Tz的实际方向与n相反时，Tz为正号；Tz相反则为负号。2-12-2生产机械的负载转矩特性单轴或多轴系统，运动方程式电动机的机械特性生产机械的负载转矩特性一、恒转矩负载特性若n发生变化，Tz的大小保持不变（Tz=c)，称为恒转矩负载特性D1反抗性恒转矩负载大小与速度无关，方向始终于转向相反n为正，Tz为正，一象限n为负，Tz为负，三象限2位能性恒转矩负载某些生产机械工作机构中具有位能部件（如起重机重物），Tz具有固定的方向（与n无关)电动机状态，n向上为正，Tz始终为正（与n方向相反）实际情况下：同一重物G下放时折

5、算到电动机轴上的Tz比提升时小理想情况下：相同2-2二、恒功率负载特性2-2三、通风机负载特性鼓风机、水泵及油泵一般负载：两种或几种典型特性的组合2-2具有这种关系的负载特性，称为通负机型负载转矩特性还有其他类型的负载特性2-3他励直流电动机的机械特性一、直流电动机机械特性的一般形式n=f(T)二、他励直流电动机的固有机械特性理想空载转速固有机械特性的斜率下降不多的“硬”特性，负载变化时转速变化很小与负载转矩特性的配合，决定电力拖动系统的稳定运行和过渡过程。2-3分析与设计时，必须有电动机的机械特性可实测求得也可根据额定数据计算得到理想空载点（n=n0,T=0)额定工作点（

6、n=nN,TN)由铭牌数据估算额定工作点时，不变损耗=可变损耗2-32-31.电枢回路串电阻时的人为机械特性固有的机械特性人为机械特性三、特点：理想n0跟固有机械特性相同2-32-32.改变端电压时的人为机械特性2-3固有机械特性人为机械特性特点：n0’比固有机械特性低，且电压越低，n0’越低。2-3３.减弱电动机主磁通的人为机械特性2-3特点：n0’比固有机械特性高，且磁通越低，n0’越高。固有机械特性人为机械特性2-3他励直流电动机带恒转矩负载四、电力拖动系统的稳定运行条件平衡状态：稳定平衡状态：在平衡状态时某种原因离开平衡状态时新的条件扰动消失达到新的平衡状态恢复到原

7、来的平衡状态则原先的状态称为稳态平衡状态稳定平衡状态：平衡状态2-3他励直流电动机带恒转矩负载四、电力拖动系统的稳定运行条件平衡状态：2-3稳定平衡状态：在平衡状态时某种原因离开平衡状态时新的条件扰动消失达到新的平衡状态恢复到原来的平衡状态则原先的状态称为稳态平衡状态稳定平衡状态：平衡状态2-3举例1他励直流电动机带恒转矩负载2-3结论图示的机械特性与负载转矩特性的配合，系统在原先的状态A点运行，是处于稳态平衡状态他励直流电动机带恒转矩负载2-3举例2结论图示的机械特性与负载转矩特性的配合，电力拖动系统是不能稳定平