《電機(jī)及驅(qū)動(dòng)技術(shù)》PPT課件.pptVIP

電機(jī)驅(qū)動(dòng)及控制 課程要求 一 課程的目的1 握直流電機(jī)以及交流三相電機(jī)的工作原理 特性以及電機(jī)的選擇應(yīng)考慮的因素 2 了解電機(jī)調(diào)速的基本知識(shí) 本課程的主要內(nèi)容包括 直流電機(jī)直流電機(jī)的原理與結(jié)構(gòu) 直流電機(jī)的機(jī)械特性 直流電機(jī)的換向 他勵(lì)直流電機(jī)的制動(dòng)與調(diào)速 交流異步電機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理 異步電機(jī)的機(jī)械特性 異步電機(jī)的啟動(dòng) 制動(dòng)與調(diào)速 電機(jī)的選擇電機(jī)的發(fā)熱與冷卻 電機(jī)的容量選擇電機(jī)種類(lèi) 類(lèi)型 電壓 轉(zhuǎn)速選擇 二 參考書(shū)1 電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)王淑芳編科學(xué)出版社2 電機(jī)與電力拖動(dòng)朱耀忠主編北京航空航天大學(xué)出版社3 電機(jī)及拖動(dòng)許曉峰主編高等教育出版社 本課程的考核形式及記分 考查隨堂測(cè)驗(yàn)總成績(jī) 0 6 考查成績(jī) 0 4 平時(shí)成績(jī)平時(shí)成績(jī) 0 4 課堂作業(yè) 0 3 考勤 0 3 實(shí)驗(yàn) 同時(shí)參考網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂使用情況 答疑時(shí)間 地點(diǎn) 時(shí)間 每周日上午10 00 11 00地點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)樓203 網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂網(wǎng)址 用戶名 學(xué)號(hào)密碼 初始密碼123456進(jìn)入后點(diǎn)擊 我的課程 電機(jī)驅(qū)動(dòng)及控制 第一章預(yù)備知識(shí) 1 1有關(guān)磁場(chǎng)的幾個(gè)物理量1 1 1磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通密度 B用來(lái)描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱及方向的物理量 單位為T(mén) 特斯拉 1 1 2磁通量 簡(jiǎn)稱(chēng)磁通 指穿過(guò)某一截面S的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的通量 常用穿過(guò)截面S的磁感線的數(shù)量表示 對(duì)垂直于截面的均勻磁場(chǎng)有 B S或B S 的單位為Wb 韋伯 1T 1Wb m2 1 1 3磁場(chǎng)強(qiáng)度H是為建立電流與由其產(chǎn)生的磁場(chǎng)之間的數(shù)量關(guān)系而引入的物理量 方向與B相同 大小 B H或H B 導(dǎo)磁率 反映導(dǎo)磁介質(zhì)導(dǎo)磁性能的物理量 大表示導(dǎo)磁性能好 單位H m真空中的導(dǎo)磁率 0 4 10 7H m其他材料導(dǎo)磁率為 0的倍數(shù) r 0 r 0為相對(duì)導(dǎo)磁率 非鐵磁材料的相對(duì)導(dǎo)磁率 r 1 為常數(shù)鐵磁材料的相對(duì)導(dǎo)磁率 r 2 000 6 000 為非常數(shù) H的單位為A m 安培 米 1 2常用基本定律1 2 1電磁感應(yīng)定律一 切割電動(dòng)勢(shì)由導(dǎo)體或?qū)Ь€切割磁感應(yīng)線而感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì) B l v三者相互垂直時(shí)有 e Blve 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 方向可由右手定則確定B 磁感應(yīng)強(qiáng)度l 導(dǎo)體的有效長(zhǎng)度v 導(dǎo)體相對(duì)于磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)速度 返回 1 2 2電磁力定律載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中會(huì)受到電磁力的作用 當(dāng)磁感線和導(dǎo)體方向互相垂直時(shí) 載流導(dǎo)體所受電磁力為 f 載流導(dǎo)體所受的電磁力B 載流導(dǎo)體所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度l 載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度I 載流導(dǎo)體中流過(guò)的電流電磁力的方向可由左手電動(dòng)機(jī)定則確定 二 變壓器電動(dòng)勢(shì)與線圈交鏈的磁通發(fā)生變化時(shí) 線圈中將感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì) 方向可由楞次定律確定 楞次定律 閉合導(dǎo)體回路中的感應(yīng)電流 其流向總是企圖使感應(yīng)電流自己激發(fā)的穿過(guò)回路面積的磁通量 能夠抵消或補(bǔ)償引起感應(yīng)電流的磁通量的增加或減少 或者說(shuō) 回路中感應(yīng)電流的流向 總是使感應(yīng)電流激發(fā)的穿過(guò)該回路的磁通量 反抗回路中原磁通量的變化 N 線圈匝數(shù) 第二章直流電機(jī)的電力拖動(dòng) 主要內(nèi)容 直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu) 特性 啟動(dòng) 制動(dòng) 調(diào)速第一節(jié)直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理2 1結(jié)構(gòu)直流電動(dòng)機(jī)工作具有可逆性 即可作為電動(dòng)機(jī)使用 也可作為發(fā)電機(jī)使用 兩者結(jié)構(gòu)上相同 直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的說(shuō)可以有如下幾個(gè)部分組成 主磁極 勵(lì)磁繞組 換向磁極及繞組 電刷裝置 機(jī)座 端蓋 電樞鐵心 電樞繞組 換向器 轉(zhuǎn)軸 軸承 其他還包括機(jī)殼 風(fēng)扇等 1 勵(lì)磁繞組的作用是在主磁極上產(chǎn)生磁通 主磁通 該磁通是使電機(jī)工作的前提 2 電樞繞組是轉(zhuǎn)子的一部分 有了主磁通之后 若在電樞上加入電壓 形成電樞電流 這時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)子就會(huì)在主磁通與電樞磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 外力使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng) 則會(huì)在電樞上感應(yīng)出電壓 這時(shí)的電機(jī)就成為發(fā)電機(jī) 3 換向器 整流子 的作用是將外加的直流電轉(zhuǎn)換為電動(dòng)機(jī)電樞所需的交流電 或是將發(fā)電機(jī)電樞繞組中的交流電變?yōu)橹绷麟娸敵?4 電刷 外部給電樞施加的直流電壓或電樞產(chǎn)生的電壓 通過(guò)整流子與電刷的接觸進(jìn)行傳輸 5 換向極 用來(lái)改善換向特性 減少換向火花 思考題1 直流電動(dòng)機(jī)和直流發(fā)電機(jī)在結(jié)構(gòu)上是否相同 2 在什么條件下直流電動(dòng)機(jī)可以作為直流發(fā)電機(jī)使用 3 直流電動(dòng)機(jī)電樞中的電流是直流的還是交流的 為什么 2 2直流電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)國(guó)家標(biāo)注規(guī)定直流電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)有 1 額定容量 功率 Pn kW 2 額定電壓Un V 3 額定電流In A 4 額定轉(zhuǎn)速nN r min 5 勵(lì)磁方式和額定勵(lì)磁電流IfN A N 直流電動(dòng)機(jī)的額定效率 為直流電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)輸出機(jī)械功率與電源輸入電功率的比 電動(dòng)機(jī)軸上輸出的額定轉(zhuǎn)矩T2N 2 3直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁方式根據(jù)勵(lì)磁方式的不同 直流電動(dòng)機(jī)分為如下幾種方式 a 他勵(lì)直流電機(jī)b 并勵(lì)直流電機(jī)c 串勵(lì)直流電機(jī)d 復(fù)勵(lì)直流電機(jī) 2 4直流電動(dòng)機(jī)工作原理 注意 當(dāng)電動(dòng)機(jī)在電樞電流的作用下旋轉(zhuǎn)時(shí) 其電樞線圈會(huì)切割磁力線這一運(yùn)動(dòng)會(huì)在電樞中產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì) 該電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的電流方向與外加電源的方向相反 對(duì)外加電流有抵消作用 而且這一感生電動(dòng)勢(shì)與轉(zhuǎn)速有關(guān) 與轉(zhuǎn)速成正比 2 5直流電動(dòng)機(jī)的基本方程 查看 Ia 電樞電流Ea 電樞中感生電動(dòng)勢(shì)U 供電電壓Uf 勵(lì)磁電壓If 勵(lì)磁電流 磁通量Tem 電磁轉(zhuǎn)矩n 轉(zhuǎn)速T2 電機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩T0 電機(jī)軸空載轉(zhuǎn)矩矩 基本方程 電壓平衡方程 轉(zhuǎn)矩平衡方程 Ce 電動(dòng)式常數(shù)CT 轉(zhuǎn)矩常數(shù) 取決于電機(jī)的結(jié)構(gòu)Ra 電樞內(nèi)電阻 包括電刷接觸電阻ra 電樞繞組電阻 p 極對(duì)數(shù) a 繞組并聯(lián)支路對(duì)數(shù) 與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān) P1 電網(wǎng)輸入功率Pem 電磁功率pCua 電樞銅損耗pb 電刷接觸損耗 P2 電機(jī)軸輸出功率 軸功率 P1 Pem PCua Pb P2 P0 PCua PbP0包含鐵損 機(jī)械損耗 其他損耗故 P1 P2 p效率可以表達(dá)為 2 6他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性2 6 1機(jī)械特性方程式機(jī)械特性 在電樞電壓 勵(lì)磁電流 電樞總電阻均為常數(shù)的條件下 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n與電磁轉(zhuǎn)矩Tem之間的關(guān)系 即 n f Tem 對(duì)電樞回路有 n0 理想空載轉(zhuǎn)速 機(jī)械特性的斜率 TN 額定轉(zhuǎn)矩nN 額定轉(zhuǎn)速T0 實(shí)際空載轉(zhuǎn)矩n0 實(shí)際空載轉(zhuǎn)速 也可以 表示 n 2 6 2他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性所有參數(shù)均為額定值時(shí)的機(jī)械特性 即 U UN N Rad 0 固有機(jī)械特性的特點(diǎn) 1 電磁轉(zhuǎn)矩Tem越大 轉(zhuǎn)速越低 2 當(dāng)Tem 0時(shí) 為理想空載轉(zhuǎn)速 此時(shí) Ia 0 Ea UN 3 斜率 小 特性線較平 稱(chēng)為硬特性 大 稱(chēng)為軟特性 4 T TN時(shí) n nN 轉(zhuǎn)速差 nN n0 nN TN 稱(chēng)為額定轉(zhuǎn)速差 一般 nN 0 05n05 電機(jī)起動(dòng)時(shí)n 0 此時(shí)電樞電流稱(chēng)為起動(dòng)電流 轉(zhuǎn)矩成為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 此時(shí)的起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩分別為 若 n n0 n 0 05n0 則 因此 啟動(dòng)時(shí)有 2 6 3他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性通過(guò)改變U Rad三個(gè)參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械特性的調(diào)整 一 電樞中串入電阻時(shí)的人為機(jī)械特性U UN N R Ra Rad n0不變 變化 二 改變電樞電壓的人為機(jī)械特性 R Ra不變 而改變U n0變化 不變 由于n0隨著U的減小而減小 而 不變 形成一組平行直線 UN U1 U2 U3 三 減弱勵(lì)磁磁通時(shí)的人為特性R Ra U UN不變 而改變 改變 意味著減小 正常工作時(shí)磁路基本飽和 機(jī)械特性方程 轉(zhuǎn)速方程n 0時(shí) n0 均發(fā)生變化 圖中 堵轉(zhuǎn)電流與磁通 的大小無(wú)關(guān) 為 而堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 當(dāng)轉(zhuǎn)矩不大時(shí) 的減小可以導(dǎo)致轉(zhuǎn)速提高 而當(dāng)轉(zhuǎn)矩較大時(shí) 的減小會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)速降低 此時(shí)處于過(guò)載狀態(tài) 的減小導(dǎo)致轉(zhuǎn)速提高 的減小導(dǎo)致轉(zhuǎn)速降低 T2 T1 2 6 4電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行條件電力拖動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行指的是電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)負(fù)載在恒定的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行 實(shí)際上 在工作中由于負(fù)載的變化或電網(wǎng)電壓的波動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的運(yùn)行偏離額定工作點(diǎn) 這就要求系統(tǒng)有能力恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài) 特性線下降 特性線上升 電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件為 1 電機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性必須有交點(diǎn) 即Tem TL 2 在交點(diǎn)附近有 也可以說(shuō) 在交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速以上存在TemTL 對(duì)于有下降趨勢(shì)機(jī)械特性的電機(jī)都可以有穩(wěn)定態(tài) 另外此規(guī)律對(duì)交流電機(jī)同樣適用 2 6 5他勵(lì)直流電機(jī)的起動(dòng)一 電機(jī)的起動(dòng)電機(jī)起動(dòng)時(shí)應(yīng)首先加上勵(lì)磁電壓使電機(jī)主磁極上建立起穩(wěn)定的磁通 之后才能給電樞通電 給電樞通電時(shí)由于n 0 沒(méi)有感生電動(dòng)勢(shì) 所以此時(shí)電樞電流會(huì)很大 10 20倍IN 同時(shí)Tst Ct NIst也會(huì)很大 一方面Ist大可能引起整流子的火花或環(huán)火 另一方面過(guò)大的Tst會(huì)造成沖擊 易損壞轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 過(guò)大的Ist對(duì)電網(wǎng)也會(huì)有很大沖擊 再者 過(guò)大的Ist對(duì)電機(jī)本身也很不利 可能燒壞電樞 一般要求Ist 1 5 2 IN對(duì)電機(jī)起動(dòng)的要求 有足夠大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 起動(dòng)電流在限制范圍內(nèi) 起動(dòng)設(shè)備簡(jiǎn)單可靠 二 直接起動(dòng) 三 電樞回路串電阻起動(dòng)在這種起動(dòng)方式中電壓U UN不變 在電樞回路中串接電阻 以達(dá)到限制電流的目的 串接的電阻Rst稱(chēng)為起動(dòng)電阻 Ist2 1 1 1 2 IN Ist2 1 8 2 5 IN 動(dòng)畫(huà)演示 起動(dòng)時(shí)必須保證Tst2 TL Tst2 Ist2 小 則起動(dòng)速度慢 Tst2 Ist2 大可以提高起動(dòng)速度 但是會(huì)造成起動(dòng)電阻級(jí)數(shù)增多 四 降壓起動(dòng)保持 R Ra不變 起動(dòng)時(shí)減小電樞電壓U 從而達(dá)到降低起動(dòng)電流的目的 實(shí)際應(yīng)用中由于電壓可以連續(xù)升高 起動(dòng)可以更平穩(wěn) 思考題1 人為機(jī)械特性有什么特點(diǎn) 2 直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)應(yīng)注意什么問(wèn)題 3 如何才能使電動(dòng)機(jī)具有穩(wěn)定的工作狀態(tài) 2 7他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng) 根據(jù)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向的不同 可以將電機(jī)的工作狀態(tài)分為 1 電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài) 電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同2 制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài) 電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反在機(jī)械制動(dòng)的情況下 機(jī)械轉(zhuǎn)矩同樣與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反 1 Ea的大小正比于轉(zhuǎn)速 2 Ea的方向與U相反 Ea的大小是電機(jī)能量的表征 當(dāng)轉(zhuǎn)速為0時(shí) 電動(dòng)機(jī)停止 此時(shí)Ea 0 由此制動(dòng)的手段之一就是盡快使Ea 0 為防止沖擊過(guò)大 制動(dòng)時(shí)的電流應(yīng) 2 5倍額定電流 常見(jiàn)的電制動(dòng)方法 1 能耗制動(dòng)2 反接制動(dòng) 到拉反接制動(dòng) 電源反接 3 回饋制動(dòng)2 7 1能耗制動(dòng)能耗制動(dòng)的基本原理就是盡快地消耗掉電動(dòng)機(jī)工作時(shí)所存儲(chǔ)的能量 從而達(dá)到制動(dòng)的目的 正常工作時(shí)KM1閉合 制動(dòng)時(shí)KM2閉合 制動(dòng)時(shí)KM1斷開(kāi) 而KM2閉合 此時(shí)U 0 僅有Ea作用于電樞電路 因而 制動(dòng)效果取決于制動(dòng)時(shí)Tem的大小 Tem大 則制動(dòng)效果好 而Ia Ea R 可見(jiàn)小的R Ra Rad 可以導(dǎo)致大的制動(dòng)力 從而有較好的制動(dòng)效果 但是大的電流會(huì)使轉(zhuǎn)子電流過(guò)大 會(huì)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩和電流超出允許值 2 7 2反接制動(dòng)一 倒拉反接制動(dòng) 1 Rad增加會(huì)導(dǎo)致n降低 2 Rad大到一定程度會(huì)使n換向 3 n換向 Ea也換向 Rad小穩(wěn)定轉(zhuǎn)速低 Rad大則穩(wěn)定轉(zhuǎn)速高 穿過(guò)n 0點(diǎn)后電機(jī)轉(zhuǎn)向發(fā)生改變 二 電源反接制動(dòng) 正常工作時(shí)KM1閉合 制動(dòng)時(shí)KM2閉合 Rad的作用 避免過(guò)大的制動(dòng)電流 電源反接制動(dòng)開(kāi)始時(shí) n大小和方向不變 但是電源反向 電樞電壓 U Ea 設(shè)n方向?yàn)檎?與原方向相反 形成與原方向相反的Tem 此時(shí)電機(jī)的特性方程 對(duì)位能負(fù)載必須在此點(diǎn)進(jìn)行機(jī)械制動(dòng) 否則電機(jī)反轉(zhuǎn) 2 7 3回饋制動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的理想空載轉(zhuǎn)速為n0 由于各種損耗的存在 在電機(jī)正常電力驅(qū)動(dòng)的情況下 不可能達(dá)到轉(zhuǎn)速n0 但在某些特殊情況下 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可能達(dá)到n0以上 舉例1 起重機(jī)放下重物 舉例2 電動(dòng)自行車(chē)下坡 上述兩種情況都由于重力的作用使得電機(jī)的轉(zhuǎn)速超過(guò)了n0 轉(zhuǎn)速的提高導(dǎo)致Ea增加 使得Ea U 進(jìn)而使Ia換向 Tem換向 使電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài) 同時(shí)提供負(fù)載阻止速度的增加 2 7 4各種制動(dòng)方法比較一 能耗制動(dòng)1 制動(dòng)減速平穩(wěn)可靠2 電路簡(jiǎn)單3 制動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨n的降低而降低二 回饋制動(dòng)1 無(wú)需電路改接 自動(dòng)轉(zhuǎn)換到制動(dòng)狀態(tài)2 發(fā)出的電可以回饋給電網(wǎng)三 反接制動(dòng)1 制動(dòng)時(shí)從電網(wǎng)吸收能量2 n 0時(shí)必須切斷電源 否則反向加速 思考題 1 能耗制動(dòng)時(shí)電樞中的電流由誰(shuí)提供 2 能耗制動(dòng)電路中的電阻的作用是什么 3 電源反接制動(dòng)應(yīng)注意什么問(wèn)題 4 何種制動(dòng)方法可以使電動(dòng)機(jī)向電網(wǎng)回饋電量 2 8他勵(lì)直流電機(jī)的調(diào)速 電力拖動(dòng)系統(tǒng)的常用調(diào)速方法 1 機(jī)械調(diào)速 2 電氣調(diào)速 3 機(jī)電混合調(diào)速2 8 1調(diào)速指標(biāo)一 調(diào)速范圍 在額定負(fù)載下可能運(yùn)行的最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比 以D表示 軋鋼機(jī)D 3 10 龍門(mén)刨D 10 40 造紙機(jī)D 1 20 車(chē)床D 20 120D的范圍不能太大 原因是受nmax和nmin的限制 nmax受到換向條件及機(jī)械強(qiáng)度的限制 nmin最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的限制 二 調(diào)速平滑性指的是相鄰兩級(jí)轉(zhuǎn)速之比 以K表示K越接近1則平滑性越好 K 1時(shí)為無(wú)級(jí)調(diào)速三 調(diào)速的相對(duì)穩(wěn)定性 靜差率 指的是在同一條機(jī)械特性線上 額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速降與理想空載轉(zhuǎn)速n0之比 越小特性線越平穩(wěn) 特性越硬 但硬度相同 靜差率可能不同 不同機(jī)械設(shè)備調(diào)速時(shí)對(duì)靜差率的要求 普通車(chē)床 30 即可龍門(mén)刨 10 高精度造紙機(jī) 0 1 小的 可以提高電機(jī)的工作穩(wěn)定性 擴(kuò)大調(diào)速范圍 靜差率 與調(diào)速范圍D是相互制約的 二者的關(guān)系為 用小數(shù)表示的靜差率 nN 低速特性額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)速降 四 調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性設(shè)備的初投資 運(yùn)行效率及維修費(fèi)用 五 適應(yīng)負(fù)載的特點(diǎn)調(diào)速過(guò)程中所能輸出的功率和轉(zhuǎn)矩 調(diào)速方法適應(yīng)負(fù)載的要求 2 8 2調(diào)速方法一 電樞串電阻調(diào)速 Ia與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)而與負(fù)載轉(zhuǎn)矩成正比 所以當(dāng)負(fù)載恒定時(shí)Ia也恒定 由于UN未變 所以電網(wǎng)輸入給電機(jī)的功率不變 由于Rs存在會(huì)消耗功率 故串電阻調(diào)速時(shí) Rs越大 調(diào)速越低則電機(jī)效率越低 Rs上消耗功率增加 可以看出UN N恒定時(shí)Rs越大n越低 特點(diǎn) 設(shè)備簡(jiǎn)單 初投資少 有級(jí)調(diào)速 平滑性差 低速時(shí)轉(zhuǎn)速的相對(duì)穩(wěn)定性差 低速時(shí)效率低 電能損耗大 適合于對(duì)調(diào)速性能要求不高的設(shè)備上 二 弱磁通調(diào)速 由于磁通發(fā)生了變化 在相同的負(fù)載轉(zhuǎn)矩下 電樞電流與原磁通情況下的電樞電流不同 而弱磁通下的轉(zhuǎn)速為 安全問(wèn)題 無(wú)論何種調(diào)速方式 都不允許切斷勵(lì)磁繞組的電源 因?yàn)樵趧?lì)磁磁通很弱的情況下可能造成飛車(chē) 發(fā)生事故 特點(diǎn) 設(shè)備簡(jiǎn)單 效率高 但特性變軟 常用在要求調(diào)速在額定轉(zhuǎn)速之上的場(chǎng)合 三 改變電樞電壓調(diào)速保證 為恒定值 電樞不串電阻 僅改變電樞電壓 所以得到一組平行特性線 降低電樞電壓得到的平行線 所以電機(jī)特性比較硬 電源采用他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)或晶閘管整流器供電 能提供連續(xù)可調(diào)的電壓 從而實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速 特點(diǎn) 調(diào)速平滑性好 可以達(dá)到無(wú)級(jí)調(diào)速 機(jī)械特性硬度不變 低速時(shí)能量損耗少 效率高 四 調(diào)速方法與負(fù)載類(lèi)型的配合 1 電機(jī)的允許輸出電機(jī)的允許輸出指的是 在不同轉(zhuǎn)速下 電機(jī)長(zhǎng)期工作所能輸出的最大轉(zhuǎn)矩和功率 此功率取決于電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱 即取決于Ia 不同轉(zhuǎn)速下只要Ia不超過(guò)In即可 另外 在不同轉(zhuǎn)速下 若能保證Ia In 則電動(dòng)機(jī)被充分利用 2 調(diào)速方法 電樞串電阻和降低電樞電壓調(diào)速在這兩種調(diào)速方法中 勵(lì)磁磁通 N恒定 若不同轉(zhuǎn)速時(shí)Ia In 則輸出轉(zhuǎn)矩 可見(jiàn)這里T為常數(shù) 而功率則不為常數(shù) 即隨著轉(zhuǎn)速的提高電機(jī)功率提高 弱磁通調(diào)速弱磁通調(diào)速時(shí)通過(guò)改變勵(lì)磁磁通來(lái)調(diào)速 而 只能變小 故調(diào)速時(shí)從nN向上調(diào) 可見(jiàn) Tem與n成反比 而 故 弱磁通調(diào)速時(shí) 弱磁通調(diào)速只能使轉(zhuǎn)速?gòu)膎N提高 而其他兩種方式只適合于減速 所以有 n nN時(shí) 采用弱磁通調(diào)速為恒功率調(diào)速 n nN時(shí) 采用電樞串電阻或降低電樞電壓調(diào)速 為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速 恒功率調(diào)速區(qū) 恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速區(qū) 3 調(diào)速方法的選擇電動(dòng)機(jī)銘牌上所標(biāo)明的輸矩和功率 并不表示其實(shí)際輸出 而表示電機(jī)的使用限度 電機(jī)的實(shí)際輸出取決于負(fù)載的大小 負(fù)載有三種 恒定負(fù)載 恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載 風(fēng)機(jī)型負(fù)載 電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載應(yīng)采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方法 并應(yīng)使TN TL 額定轉(zhuǎn)速nN等于生產(chǎn)機(jī)械所要求的最高轉(zhuǎn)速nmax在電機(jī)工作于不同轉(zhuǎn)速時(shí) 電樞電流和電磁轉(zhuǎn)矩均為額定值 使電機(jī)得到充分利用 若采用恒功率調(diào)速方法 為保證電動(dòng)機(jī)能在各種轉(zhuǎn)速下能正常連續(xù)工作 必須使電機(jī)的最低轉(zhuǎn)矩等于負(fù)載