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認(rèn)證類型：機(jī)構(gòu)認(rèn)證

認(rèn)證主體：寧夏凱米世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)科技有限公司

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IP屬地：寧夏 上傳時(shí)間：2021-05-10 格式：PPT 頁數(shù)：85 大?。?.32MB 積分：20 舉報(bào) 版權(quán)申訴

1、直流電機(jī) 直流發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；直流發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能； 直流電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。直流電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 直流發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)直流發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī) 直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)： 調(diào)速范圍寬，且易于平滑調(diào)速；調(diào)速范圍寬，且易于平滑調(diào)速； 過載、起動(dòng)、制動(dòng)轉(zhuǎn)矩大；過載、起動(dòng)、制動(dòng)轉(zhuǎn)矩大； 易于控制，可靠性高；易于控制，可靠性高； 調(diào)速時(shí)能量損耗小。調(diào)速時(shí)能量損耗小。 主磁極主磁極 換向磁極換向磁極 電刷裝置電刷裝置 機(jī)座機(jī)座 端蓋端蓋 電樞繞組電樞繞組 電樞鐵心電樞鐵心 換向器換向器 轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸 磁極鐵心磁極鐵心 勵(lì)磁繞組勵(lì)磁繞組 電刷電刷 刷握刷握 絕緣支架絕緣支架

2、 壓緊力調(diào)整裝置壓緊力調(diào)整裝置 定子定子 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 直直 流流 電電 機(jī)機(jī) 直流電機(jī)的直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)銘牌數(shù)據(jù) 額定條件下電機(jī)額定條件下電機(jī) 所能提供的功率所能提供的功率 n p額定功率額定功率 指電刷間輸出的指電刷間輸出的 額定電功率額定電功率 發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī) 指軸上輸出指軸上輸出 的機(jī)械功率的機(jī)械功率 電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī) 發(fā)電機(jī)：是指輸出額定電壓；發(fā)電機(jī)：是指輸出額定電壓； 電動(dòng)機(jī)：是指輸入額定電壓。電動(dòng)機(jī)：是指輸入額定電壓。 在額定工況下，電機(jī)在額定工況下，電機(jī) 出線端的平均電壓出線端的平均電壓 n u額定電壓額定電壓 在額定電壓下，運(yùn)行于在額定電壓下，運(yùn)行于 額定功率時(shí)對(duì)應(yīng)的電流額定功率時(shí)對(duì)

3、應(yīng)的電流 n i額額定定電電流流 在額定電壓、額定電流下，運(yùn)在額定電壓、額定電流下，運(yùn) 行于額定功率時(shí)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速。行于額定功率時(shí)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速。 n n額額定定轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速 fn i額額定定勵(lì)勵(lì)磁磁電電流流 對(duì)應(yīng)于額定電壓、額定電流、額對(duì)應(yīng)于額定電壓、額定電流、額 定轉(zhuǎn)速及額定功率時(shí)的勵(lì)磁電流定轉(zhuǎn)速及額定功率時(shí)的勵(lì)磁電流 電機(jī)銘牌上還標(biāo)有其它數(shù)電機(jī)銘牌上還標(biāo)有其它數(shù) 據(jù)，如勵(lì)磁電壓、出廠日據(jù)，如勵(lì)磁電壓、出廠日 期、出廠編號(hào)等。期、出廠編號(hào)等。 直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁方式 (a) 他勵(lì)； (b) 并勵(lì)； (c) 串勵(lì)； (d) 復(fù)勵(lì) m iaif uu1 (a) if m ia u (b) ia if m

4、u (c) if2 m u (d) ia if1 直流電機(jī)按勵(lì)磁方式分類 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理 直流電動(dòng)機(jī)的基本方程式直流電動(dòng)機(jī)的基本方程式 規(guī)定各物理量的參考方向如圖規(guī)定各物理量的參考方向如圖,電動(dòng)機(jī)的基本方程如下：電動(dòng)機(jī)的基本方程如下： a e m u a i em t 0 t 2 tn f i f u 60 ae pn encn a 60 e pn c a 其中其中： 為電機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù)（電動(dòng) 勢(shì)常數(shù)）； 為電機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)。 p為極對(duì)數(shù)；n為電樞的有效導(dǎo)體總數(shù)；n為 轉(zhuǎn)速（r/min);a=p或1 2 emata pn tici a 9.55 2 te pn cc a a e m u a i

5、 em t 0 t 2 tn f i f u 2 aaabaaa uei ruei r 其中： 為一對(duì)正負(fù)電刷總的 接觸壓降，通常為2v。 b u 2 aaaaa uie ii r 1emcua ppp 輸入功率 電磁功率 電樞 銅耗 功率平衡方程式 1emcuaaa pppe i 20 () emademmecfead pppppppp em p其中： 為電磁功率； 為電樞繞組銅耗； 為空載損耗； 為機(jī)械損耗； 為鐵耗； 為附加損耗 cua p mec p fe p ad p 0 p 2 1 100% p p 直流電動(dòng)機(jī)的效率： 一般中小型直流電動(dòng)機(jī)的效率在75%85% 之間，大型直流電動(dòng)機(jī)

6、的效率約在85%94% 之間。 20em ppp 02em ppp 20em ttt 222 2 9.55 2/60 ppp t nn 9.55 n n n p t n 轉(zhuǎn)矩平衡方程式 在額定情況下： 2l tt 例：一臺(tái)z241的直流電動(dòng)機(jī)， 技術(shù)數(shù)據(jù)pn=5.5 kw， un=220 v， nn=3000 r/min， in=30.3 a， 求額定轉(zhuǎn)矩和額定效率。 解：額定轉(zhuǎn)矩為 電動(dòng)機(jī)的額定效率等于額定輸出功率與額定 輸入功率之比， 即 825. 0 3 .30220 105 . 5 3 nn n in n n iu p p p 3 5.5 10 9.559.5517.5 3000 n

7、n n p tnm n 87.6% n 13 n pkw 220 n uv1500 /min n nr 13 14.84 0.876 n in n p pkw 3 14.84 10 67.45 220 in n n p ia u 3 2 13 10 9.559.5582.77 1500 n n n p tn m n 解： 例：例：一臺(tái)他勵(lì)直流電 機(jī)， ， ， ， ， ， ， ，忽略附加損耗，求：（1）這臺(tái)電 機(jī)是發(fā)電機(jī)還是電動(dòng)機(jī)？（2）求電磁轉(zhuǎn)矩、輸入功率和效率。 解：（1）判斷一臺(tái)電機(jī)的工作狀態(tài)，可以比較電樞電動(dòng)勢(shì)ea 與端電壓u的大小，即： uea，故此電機(jī)為電動(dòng)機(jī)狀態(tài)運(yùn)行。 (2) 22

8、0 n uv12.4 e c 2 1.1 10 wb 0.208 a r 362 fe pw 204 me pw1450 / min n nr 200 197.8 106.7 0.208 a a a ue i r 2 9.55*9.55*12.4*1.1*10*106.7139 taea tcicinm 1 220*106.723.47 a puikw 2efemeaafeme ppppe ipp 197.8*106.736220420.54kw 2 1 20.54 *100%*100%87.5% 23.47 p p 2 12.4*1.1*10*1450197.8 ae ecnv 例：z2-7

9、1型并勵(lì)直流電機(jī)，其名牌數(shù)據(jù) 如下： 求額定電流、 電樞電流、勵(lì)磁回路的電阻和反向電動(dòng) 勢(shì)。 n解(1)額定功率 ，效率 ，則額 定電流 30,220 ,0.88,0.1 , nnna pkw uvr 3000 / min,1.765 , nf nria 30 n pkw0.88 n 3 /30 10 /0.88 155 220 innn n nn pp ia uu n解(1)額定功率 ，效率 ，則額 定電流 30 n pkw0.88 n n(2)電樞電流 n(3)勵(lì)磁回路電阻 n(4)反電勢(shì) 155 1.765153.235 anf iiia 220 123.6 1.765 n f f u

10、r i 220 153.235 0.1204.68 anaa eui rv 一、機(jī)械特性方程式一、機(jī)械特性方程式 電動(dòng)機(jī)在電樞電壓、勵(lì)磁電流、電樞回路電阻 為恒值的條件下，即電動(dòng)機(jī)處于穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，電動(dòng) 機(jī)的轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系，即n=(t)。 emta tci ae ecn aaa uei r 00 2 a eet ru ntntnn cc c 1、固有機(jī)械特性、固有機(jī)械特性 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性是指：在電源他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性是指：在電源 電壓電壓u=un，氣隙磁通，氣隙磁通=n，電樞外串電阻，電樞外串電阻r=0時(shí)，時(shí)， n=(t)的機(jī)械特性，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：的機(jī)械特性，

11、其數(shù)學(xué)表達(dá)式為： 二、固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性二、固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性 2 nte a n cc r 00 2 na n enetn ur ntntnn cc c 式中: 稱為斜率，n為轉(zhuǎn)速降。 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性 空載轉(zhuǎn)矩 理想空載轉(zhuǎn)速 實(shí)際空載轉(zhuǎn)速 每臺(tái)電動(dòng)機(jī)只有一條固有機(jī)械特性，當(dāng)改變電氣參數(shù)每臺(tái)電動(dòng)機(jī)只有一條固有機(jī)械特性，當(dāng)改變電氣參數(shù) 如變電源電壓如變電源電壓 、或變氣隙磁通、或變氣隙磁通 、或變電樞外串電、或變電樞外串電 阻阻 時(shí)，時(shí)， 所得到的機(jī)械特性，稱為所得到的機(jī)械特性，稱為人為機(jī)械特性人為機(jī)械特性。 u a r 00 2 na n

12、enetn ur ntntnn cc c 電樞回路串電阻時(shí)的人為機(jī)械特性電樞回路串電阻時(shí)的人為機(jī)械特性 nntnt cc rr c u n nte a ne n 00 2 式中：式中： 稱為人為特性的斜率，當(dāng)改變稱為人為特性的斜率，當(dāng)改變 外串電阻外串電阻r r 的大小，可得到一簇人為特性曲線，如 的大小，可得到一簇人為特性曲線，如 圖所示。圖所示。 2 nte a cc rr 串電阻時(shí)的人為機(jī)械特性串電阻時(shí)的人為機(jī)械特性 特點(diǎn)：特點(diǎn)：1 1） 不變，不變， 變大；變大； 2 2） 越大，特性越軟。越大，特性越軟。 0 n 改變電樞電源電壓時(shí)的人為機(jī)械特性改變電樞電源電壓時(shí)的人為機(jī)械特性 l改

13、變電樞電源電壓時(shí)的人為機(jī)械特性是指：在氣隙磁通改變電樞電源電壓時(shí)的人為機(jī)械特性是指：在氣隙磁通 =n n，電樞外串電阻，電樞外串電阻r r =0 =0，改變電樞端電壓時(shí)，改變電樞端電壓時(shí)，n=n=(t)(t) 的機(jī)械特性，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：的機(jī)械特性，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為： t c u t cc r c u n n nente a ne 2 改變電樞電源電壓時(shí)的人為機(jī)械特性改變電樞電源電壓時(shí)的人為機(jī)械特性 特點(diǎn)：特點(diǎn)：1)1) 隨 隨 變化變化, , 不變不變; ; 2) 2) 不同不同, ,曲線是一組平行線。曲線是一組平行線。 0 n u u 減少氣隙磁通時(shí)的人為機(jī)械特性減少氣隙磁通時(shí)的人為機(jī)械特性

14、 l減少氣隙磁通時(shí)的人為機(jī)械特性是指：在電源電壓減少氣隙磁通時(shí)的人為機(jī)械特性是指：在電源電壓u=un， 電樞外串電阻電樞外串電阻r=0，改變氣隙磁通，改變氣隙磁通時(shí)，時(shí)，n=(t)的機(jī)械特的機(jī)械特 性，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：性，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為： t cc r c u n te a e n 2 式中氣隙磁通式中氣隙磁通n n。 減小氣隙磁通時(shí)的人為機(jī)械特性減小氣隙磁通時(shí)的人為機(jī)械特性 特點(diǎn)：特點(diǎn)：1 1）弱磁，）弱磁， 增大；增大； 2 2）弱磁，）弱磁， 增大增大 0 n 三、機(jī)械特性繪制三、機(jī)械特性繪制 l直流電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性可通過實(shí)驗(yàn)測得，也可根據(jù)銘直流電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性可通過實(shí)驗(yàn)測得，也

15、可根據(jù)銘 牌數(shù)據(jù)估算求得。其它各種人為機(jī)械特性則可根據(jù)固有機(jī)牌數(shù)據(jù)估算求得。其它各種人為機(jī)械特性則可根據(jù)固有機(jī) 械特性求得。械特性求得。 l由于固有機(jī)械特性是一條直線，一般通過求取兩個(gè)特殊點(diǎn)由于固有機(jī)械特性是一條直線，一般通過求取兩個(gè)特殊點(diǎn) （理想空載點(diǎn)和額定工作點(diǎn)），再將這兩點(diǎn)連成直線便可（理想空載點(diǎn)和額定工作點(diǎn)），再將這兩點(diǎn)連成直線便可 得到固有機(jī)械特性。得到固有機(jī)械特性。 l求理想空載點(diǎn)（求理想空載點(diǎn)（n n0 0，0 0） l計(jì)算理想空載轉(zhuǎn)速公式為：計(jì)算理想空載轉(zhuǎn)速公式為： 式中式中 ne n c u n 0 n ann n an ne n riu n e c l電樞回路電阻電樞回路電

16、阻r ra a，可實(shí)測或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式估算。一般直流，可實(shí)測或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式估算。一般直流 電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)的銅耗約占總損耗的一半至三分之二，電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)的銅耗約占總損耗的一半至三分之二， 則則r ra a的估算式為：的估算式為： l根據(jù)上述公式可計(jì)算出理想空載轉(zhuǎn)速根據(jù)上述公式可計(jì)算出理想空載轉(zhuǎn)速n n0 0。 )( 10 ) 3 2 2 1 ( 2 3 n nnn a i piu r l求額定工作點(diǎn)（求額定工作點(diǎn)（n nn n，t tn n） l根據(jù)銘牌數(shù)據(jù)可得額定轉(zhuǎn)速根據(jù)銘牌數(shù)據(jù)可得額定轉(zhuǎn)速n nn n，而計(jì)算電磁轉(zhuǎn)矩公式為：，而計(jì)算電磁轉(zhuǎn)矩公式為： nnenntn icict55. 9

17、n ann n an ne n riu n e c 四、電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件四、電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件 處于某一轉(zhuǎn)速下運(yùn)行的電力拖動(dòng)系統(tǒng)，由于受到某種擾動(dòng)，處于某一轉(zhuǎn)速下運(yùn)行的電力拖動(dòng)系統(tǒng)，由于受到某種擾動(dòng)， 導(dǎo)致系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化而離開原來的平衡狀態(tài)，如果系統(tǒng)能在導(dǎo)致系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化而離開原來的平衡狀態(tài)，如果系統(tǒng)能在 新的條件下達(dá)到新的平衡狀態(tài)，或者當(dāng)擾動(dòng)消失后系統(tǒng)回到原來新的條件下達(dá)到新的平衡狀態(tài)，或者當(dāng)擾動(dòng)消失后系統(tǒng)回到原來 的轉(zhuǎn)速下繼續(xù)運(yùn)行，則系統(tǒng)是的轉(zhuǎn)速下繼續(xù)運(yùn)行，則系統(tǒng)是穩(wěn)定穩(wěn)定的，否則系統(tǒng)是的，否則系統(tǒng)是不穩(wěn)定不穩(wěn)定的。的。 在在 點(diǎn)，系統(tǒng)平衡點(diǎn)，系統(tǒng)平衡a lem

18、tt n a em t l t a n 0 擾動(dòng)使轉(zhuǎn)速有微小增量，轉(zhuǎn)速由擾動(dòng)使轉(zhuǎn)速有微小增量，轉(zhuǎn)速由 上升到上升到 ， 。 a n a n lem tt a n a 擾動(dòng)消失擾動(dòng)消失, ,系統(tǒng)減速，回到系統(tǒng)減速，回到 點(diǎn)運(yùn)行。點(diǎn)運(yùn)行。 lema tt,n 擾動(dòng)使轉(zhuǎn)速有微小下降，由擾動(dòng)使轉(zhuǎn)速有微小下降，由 下降下降 到到 。 a n a n a 擾動(dòng)消失擾動(dòng)消失, ,系統(tǒng)加速，回到系統(tǒng)加速，回到 點(diǎn)運(yùn)行。點(diǎn)運(yùn)行。 在在 點(diǎn)，系統(tǒng)平衡點(diǎn)，系統(tǒng)平衡b lem tt n b em t l t b n 0 擾動(dòng)使轉(zhuǎn)速有微小增量，轉(zhuǎn)速由擾動(dòng)使轉(zhuǎn)速有微小增量，轉(zhuǎn)速由 上升到上升到 ， , ,系統(tǒng)加速系統(tǒng)加速

19、 。 b n b n lem tt b n b即使擾動(dòng)消失即使擾動(dòng)消失, ,也不能回到也不能回到 點(diǎn)運(yùn)行。點(diǎn)運(yùn)行。 lemb tt,n 擾動(dòng)使轉(zhuǎn)速有微小下降，由擾動(dòng)使轉(zhuǎn)速有微小下降，由 下降下降 到到 , ,系統(tǒng)減速系統(tǒng)減速。 b n b n b即使擾動(dòng)消失即使擾動(dòng)消失, ,也不能回到也不能回到 點(diǎn)運(yùn)行。點(diǎn)運(yùn)行。 電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的充分必要條件充分必要條件是：是： (1)(1)必要條件必要條件: :電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性必須有交點(diǎn)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性必須有交點(diǎn), , 即存在即存在 lem tt (2)充分條件充分條件:在交點(diǎn)處在交點(diǎn)處,滿足滿足:

20、 。 或者說或者說,在交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速以上存在在交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速以上存在 ,在交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速以下存在交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速以下存 在在 dn dt dn dt lem lem tt lem tt a n st r u i sttst tci 例：一臺(tái)z2-61/4-2他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，已 知： ， ， ， ， ，求：（1）直接啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電 流；（2）在額定磁通下啟動(dòng)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 10 n pkw220 n uv 1500 /min n nr53.8 n ia 0.286 a r 220 769.2 0.286 n sta a u iia r sttst tci stst ti 14.3 stst nn ti ti 9.5

21、563.7 n n n p tn m n 14.3910.4 stn ttn m 解：（1） （2） 過大的起動(dòng)電流將引起電網(wǎng)電壓下降、影響電網(wǎng)過大的起動(dòng)電流將引起電網(wǎng)電壓下降、影響電網(wǎng) 上其它用戶的正常用電、使電動(dòng)機(jī)的換向惡化；同時(shí)上其它用戶的正常用電、使電動(dòng)機(jī)的換向惡化；同時(shí) 過大的沖擊轉(zhuǎn)矩會(huì)損壞電樞繞組和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。一般直過大的沖擊轉(zhuǎn)矩會(huì)損壞電樞繞組和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。一般直 流電動(dòng)機(jī)不允許直接起動(dòng)。流電動(dòng)機(jī)不允許直接起動(dòng)。 起動(dòng)原則：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩足夠大；起動(dòng)電流??；起動(dòng)設(shè)起動(dòng)原則：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩足夠大；起動(dòng)電流??；起動(dòng)設(shè) 備簡單、可靠、經(jīng)濟(jì)。備簡單、可靠、經(jīng)濟(jì)。 起動(dòng)時(shí)由于轉(zhuǎn)速為零，電樞電動(dòng)勢(shì)為零，而且電

22、起動(dòng)時(shí)由于轉(zhuǎn)速為零，電樞電動(dòng)勢(shì)為零，而且電 樞電阻很小，所以起動(dòng)電流將達(dá)很大值。樞電阻很小，所以起動(dòng)電流將達(dá)很大值。 為了限制起動(dòng)電流，他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)通常采用為了限制起動(dòng)電流，他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)通常采用電樞電樞 回路串電阻回路串電阻或或降低電樞電壓降低電樞電壓起動(dòng)。起動(dòng)。 aast neit 速度上升緩慢，啟動(dòng)時(shí)間過長。 則要縮短啟動(dòng)時(shí)間，就必須保證電樞電流和 電磁轉(zhuǎn)矩保持不變，即隨著轉(zhuǎn)速上升，啟動(dòng) 電阻應(yīng)平滑均勻的減小。 可以采用逐級(jí)切除（分級(jí)啟動(dòng)）的方法。 一、電樞電路串電阻起動(dòng)一、電樞電路串電阻起動(dòng) 特點(diǎn)：無須可調(diào)電源，實(shí)現(xiàn)方便。但電阻耗能嚴(yán)重，調(diào)節(jié)平滑性差。特點(diǎn)：無須可調(diào)電源，實(shí)現(xiàn)方便。但

23、電阻耗能嚴(yán)重，調(diào)節(jié)平滑性差。 一、電樞電路串電阻起動(dòng)一、電樞電路串電阻起動(dòng) （一）起動(dòng)特性（一）起動(dòng)特性 以三級(jí)電阻起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)為例以三級(jí)電阻起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)為例 m a r s 1 s u 1st r 2st r 3st r 2 s 3 s 331 rrrrr st2ststa l l i t 2 i t2 1 i t1 i tem 0 n a b n 1 122astst rrrr 1 n c d 2 11ast rrr i tem e f 3 a r n n g h 3 n 2 (1.11.3) n tt 1 (1.5 2.0) n tt （二）起動(dòng)電阻計(jì)算（二）起動(dòng)電阻計(jì)算 設(shè)對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速設(shè)對(duì)

24、應(yīng)轉(zhuǎn)速n n1 1、n n2 2、n n3 3時(shí)電勢(shì)分別為時(shí)電勢(shì)分別為e ea1 a1、 、e ea2 a2、 、e ea3 a3，則有 ，則有： b b點(diǎn)點(diǎn) 123an euir c c點(diǎn)點(diǎn) 1an euir 12 d d點(diǎn)點(diǎn) 222an euir e e點(diǎn)點(diǎn) 211an euir f f點(diǎn)點(diǎn) 321an euir g g點(diǎn)點(diǎn) 31ana euir 比較以上各式得：比較以上各式得： i i r r r r r r a 2 11 1 2 2 3 1 2 2 3 12 1 1 1 1 1 stma 1m stm stast stast ast rr)(r rr)(r rr)(r r)(r 在已知

25、在已知和電樞電阻前提下，和電樞電阻前提下， 經(jīng)推導(dǎo)可得各級(jí)串聯(lián)電阻為經(jīng)推導(dǎo)可得各級(jí)串聯(lián)電阻為: : 1 2 21 3 32 1 a a a m mma rr rrr rrr rrr 計(jì)算各級(jí)起動(dòng)電阻的步驟：計(jì)算各級(jí)起動(dòng)電阻的步驟： （1 1）估算或查出電樞電阻）估算或查出電樞電阻 ； a r 1 t 1 i （2 2）根據(jù)過載倍數(shù)選取最大轉(zhuǎn)矩）根據(jù)過載倍數(shù)選取最大轉(zhuǎn)矩 對(duì)應(yīng)的最大電流對(duì)應(yīng)的最大電流 ； m（3 3）選取起動(dòng)級(jí)數(shù)）選取起動(dòng)級(jí)數(shù) ； （4 4）計(jì)算起動(dòng)電流比：）計(jì)算起動(dòng)電流比： m a n ri u 1 取整數(shù)取整數(shù) m （5 5）計(jì)算轉(zhuǎn)矩）計(jì)算轉(zhuǎn)矩: : t t 1 2 ，校驗(yàn)校

26、驗(yàn)： l t).(t3111 2 如果不滿足，應(yīng)另選如果不滿足，應(yīng)另選 或或 值并重新計(jì)算，直到滿足該條件為止值并重新計(jì)算，直到滿足該條件為止. . 1 tm （6 6）計(jì)算各級(jí)起動(dòng)電阻。）計(jì)算各級(jí)起動(dòng)電阻。 例：一臺(tái)直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)， ， ， ，電樞電阻 。 若直接起動(dòng)，起動(dòng)電流為多少？若采用 電樞回路串電阻起動(dòng)，將啟動(dòng)電流降為 額定值的1.5倍，則應(yīng)串多大的起動(dòng)電阻? n解：直接起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流為 10 n pkw 54.8 n ia220 n uv 0.4 a r 220 550 0.4 n st a u ia r 電樞回路串電阻起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流為 220 0.42.3 1.51.5 54

27、.8 sta n u rr i 1.5 stn ast u ii rr 則起動(dòng)電阻為 二、降壓起動(dòng)二、降壓起動(dòng) 當(dāng)直流電源電壓可調(diào)時(shí)，可采用降壓方法起動(dòng)。當(dāng)直流電源電壓可調(diào)時(shí)，可采用降壓方法起動(dòng)。 起動(dòng)時(shí)，以較低的電源電壓起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，起動(dòng)電流隨電源起動(dòng)時(shí)，以較低的電源電壓起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，起動(dòng)電流隨電源 電壓的降低而正比減小。隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的上升，反電動(dòng)勢(shì)逐電壓的降低而正比減小。隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的上升，反電動(dòng)勢(shì)逐 漸增大，再逐漸提高電源電壓，使起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩保持在漸增大，再逐漸提高電源電壓，使起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩保持在 一定的數(shù)值上，保證按需要的加速度升速。一定的數(shù)值上，保證按需要的加速度升速。 降

28、壓起動(dòng)需專用電源，設(shè)備投資較大，但它起動(dòng)平穩(wěn)，起降壓起動(dòng)需專用電源，設(shè)備投資較大，但它起動(dòng)平穩(wěn)，起 動(dòng)過程能量損耗小，因此得到廣泛應(yīng)用。動(dòng)過程能量損耗小，因此得到廣泛應(yīng)用。 n一臺(tái)直流電 機(jī) ， ， ， ， ，驅(qū)動(dòng)額定恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。試求：（1）若直接啟 動(dòng)，則啟動(dòng)電流是多少？（2）若要求 ， 采用電樞回路串電阻啟動(dòng)，則啟動(dòng)開始時(shí)應(yīng)串入 多大阻值的啟動(dòng)電阻？（3）如果要求降壓起的 那個(gè)，則啟動(dòng)電壓是多少？ 60 n pkw 440 n uv 1000 /min n nr 150 n ia0.156 a r 2 stn ii 440 2820 0.156 n st a u ia r 22 15030

29、0 stn iia nn stasta aast uu iiii rrr 440 0.1561.31 300 n sta st u rr i 300 0.15646.8 ststa ui rv 解：（1） （2） （3） 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng) 就是指使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生一個(gè)與轉(zhuǎn)速方向相反的電磁轉(zhuǎn)就是指使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生一個(gè)與轉(zhuǎn)速方向相反的電磁轉(zhuǎn) 矩矩t tem em,( ,(起到阻礙運(yùn)動(dòng)的作用起到阻礙運(yùn)動(dòng)的作用) )的狀態(tài)的狀態(tài) 一是使系統(tǒng)快速停車（或減速）一是使系統(tǒng)快速停車（或減速） 二是使位能性負(fù)載的穩(wěn)速下放二是使位能性負(fù)載的穩(wěn)速下放 吸收機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能吸收機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能 一、能

30、耗制動(dòng)一、能耗制動(dòng) 電動(dòng)狀態(tài)，如圖所示。電動(dòng)狀態(tài)，如圖所示。 u 電動(dòng)電動(dòng) m a e a i n em t f i s 將開關(guān)將開關(guān)s s投向制動(dòng)電阻投向制動(dòng)電阻 上即實(shí)現(xiàn)制動(dòng)上即實(shí)現(xiàn)制動(dòng). . b r 制動(dòng)制動(dòng) b r ab i emb t 由于慣性，電樞保持原來方向繼續(xù)旋由于慣性，電樞保持原來方向繼續(xù)旋 轉(zhuǎn)，電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)，電動(dòng)勢(shì) 方向不變。由方向不變。由 產(chǎn)生的電樞產(chǎn)生的電樞 電流電流 的方向與電動(dòng)狀態(tài)時(shí)的的方向與電動(dòng)狀態(tài)時(shí)的 方向相反方向相反, , 對(duì)應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩 與與 方向相反方向相反, ,為制動(dòng)為制動(dòng) 性質(zhì)性質(zhì), ,電機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)。電機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)。 a e a e a

31、b i a i emb t em t 制動(dòng)運(yùn)行時(shí)，電機(jī)靠生產(chǎn)機(jī)械的慣性力的制動(dòng)運(yùn)行時(shí)，電機(jī)靠生產(chǎn)機(jī)械的慣性力的 拖動(dòng)而發(fā)電，將生產(chǎn)機(jī)械儲(chǔ)存的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電拖動(dòng)而發(fā)電，將生產(chǎn)機(jī)械儲(chǔ)存的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電 能，消耗在電阻上，直到電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。能，消耗在電阻上，直到電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 能耗制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性為：能耗制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性為： 2 0 ab emem etn rr ntt c c n 0 n a r a 0 l t em t 電動(dòng)機(jī)狀態(tài)工電動(dòng)機(jī)狀態(tài)工 作作點(diǎn)點(diǎn) ba rr c b 制動(dòng)瞬間制動(dòng)瞬間 工作點(diǎn)工作點(diǎn) 制動(dòng)過程制動(dòng)過程 工作段工作段 電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)反抗性電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)反抗性 負(fù)載，電機(jī)停轉(zhuǎn)。負(fù)載，電機(jī)停

32、轉(zhuǎn)。 若電動(dòng)機(jī)若電動(dòng)機(jī) 帶位能性帶位能性 負(fù)載負(fù)載, ,穩(wěn)穩(wěn) 定工作點(diǎn)定工作點(diǎn) 改變制動(dòng)電阻改變制動(dòng)電阻 的大小可以改變能耗制動(dòng)特性曲線的斜率的大小可以改變能耗制動(dòng)特性曲線的斜率, , 從而可以改變制動(dòng)轉(zhuǎn)矩及下放負(fù)載的穩(wěn)定速度。從而可以改變制動(dòng)轉(zhuǎn)矩及下放負(fù)載的穩(wěn)定速度。 越小越小, ,特性曲特性曲 線的斜率越小線的斜率越小, ,起始制動(dòng)轉(zhuǎn)矩越大起始制動(dòng)轉(zhuǎn)矩越大, ,而下放負(fù)載的速度越快。而下放負(fù)載的速度越快。 b r b r 制動(dòng)電阻越小，制動(dòng)電流越大。制動(dòng)電阻越小，制動(dòng)電流越大。選擇制動(dòng)電阻的原則選擇制動(dòng)電阻的原則是是 22 5 a abmaxn ab e ii( . )i rr 22.5

33、a ba n e rr ()i 其中其中 為制動(dòng)瞬間的電樞電動(dòng)勢(shì)。為制動(dòng)瞬間的電樞電動(dòng)勢(shì)。 a e 能耗制動(dòng)操作簡單能耗制動(dòng)操作簡單, ,但隨著轉(zhuǎn)速下降但隨著轉(zhuǎn)速下降, ,電動(dòng)勢(shì)減小電動(dòng)勢(shì)減小, ,制動(dòng)電流制動(dòng)電流 和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩也隨著減小和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩也隨著減小, ,制動(dòng)效果變差。若為了盡快停轉(zhuǎn)電機(jī)制動(dòng)效果變差。若為了盡快停轉(zhuǎn)電機(jī), ,可可 在轉(zhuǎn)速下降到一定程度時(shí)在轉(zhuǎn)速下降到一定程度時(shí), ,切除一部分制動(dòng)電阻切除一部分制動(dòng)電阻, ,增大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。增大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 二、反接制動(dòng)二、反接制動(dòng) （一）電樞反接制動(dòng)（一）電樞反接制動(dòng) 電樞反接制動(dòng)時(shí)接線如圖所示。電樞反接制動(dòng)時(shí)接線如圖所示。 u 電動(dòng)電動(dòng) m

34、a e a i n em t f i s 制動(dòng)制動(dòng) b rab i emb t 開關(guān)開關(guān)s s投向投向“電動(dòng)電動(dòng)”側(cè)時(shí)，電樞接正極側(cè)時(shí)，電樞接正極 電壓，電機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)。進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，開電壓，電機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)。進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，開 關(guān)投向關(guān)投向“制動(dòng)制動(dòng)”側(cè)，電樞回路串入制動(dòng)電阻側(cè)，電樞回路串入制動(dòng)電阻 后，接上極性相反的電源電壓，電樞回路內(nèi)后，接上極性相反的電源電壓，電樞回路內(nèi) 產(chǎn)生反向電流：產(chǎn)生反向電流： b r aa ab abab ueue i rrrr 反向的電樞電流產(chǎn)生反向的電磁轉(zhuǎn)矩，從反向的電樞電流產(chǎn)生反向的電磁轉(zhuǎn)矩，從 而產(chǎn)生很強(qiáng)的制動(dòng)作用而產(chǎn)生很強(qiáng)的制動(dòng)作用電壓反接制動(dòng)電壓反接制動(dòng)

35、。 電樞反接制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性為：電樞反接制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性為： 0 2 abn emem enetn rru ntnt c c c 曲線如圖中曲線如圖中 所示。所示。bc ba rr c b n 0 n a r a 0 l t em t l t 0 n d 工作點(diǎn)變化為：工作點(diǎn)變化為： 。cba 制動(dòng)過程中制動(dòng)過程中 、 、 均為負(fù)均為負(fù), ,而而 、 為正為正u a i em t n a e 1 0 a pui表明電機(jī)從電源吸收電功率表明電機(jī)從電源吸收電功率 22 0 em pt t 表明電機(jī)從軸上吸收機(jī)械功率表明電機(jī)從軸上吸收機(jī)械功率 0 emaa pe i 表明軸上輸入的機(jī)械功率轉(zhuǎn)變?yōu)殡姌?/p>

36、回路電功率。表明軸上輸入的機(jī)械功率轉(zhuǎn)變?yōu)殡姌谢芈冯姽β省?可見可見, ,反接制動(dòng)時(shí)反接制動(dòng)時(shí), ,從電源輸入的電功率和從軸上輸入的機(jī)械從電源輸入的電功率和從軸上輸入的機(jī)械 功率轉(zhuǎn)變成的電功率一起消耗在電樞回路電阻上。功率轉(zhuǎn)變成的電功率一起消耗在電樞回路電阻上。 max () (1.5 2) aaaf a aa af a fa n ueirr ue ii rr ue rr i 注意：注意：在反接制動(dòng)時(shí)，勵(lì)磁應(yīng)當(dāng)保 持不變。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速降低至 100r/min左右時(shí)，應(yīng)立即切斷電源 以防電機(jī)反轉(zhuǎn)。 （二）倒拉反接制動(dòng)（二）倒拉反接制動(dòng) 倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)只適用于倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)只適用于位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載

37、位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載 在電樞回路中串聯(lián)一個(gè)較大的電阻在電樞回路中串聯(lián)一個(gè)較大的電阻,即可實(shí)即可實(shí) 現(xiàn)制動(dòng)現(xiàn)制動(dòng). ba rr c b n 0 n a r a 0 l t em t b t d k t 正向電動(dòng)狀態(tài)提正向電動(dòng)狀態(tài)提 升重物升重物(a(a點(diǎn)點(diǎn)) ) 電樞回路串入較大電電樞回路串入較大電 阻阻 后特性曲線后特性曲線 b r 負(fù)載作用下負(fù)載作用下 電機(jī)反向旋電機(jī)反向旋 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)( (下放重物下放重物) ) 電機(jī)以穩(wěn)電機(jī)以穩(wěn) 定的轉(zhuǎn)速定的轉(zhuǎn)速 下放重物下放重物d d 點(diǎn)點(diǎn) 工作點(diǎn)由工作點(diǎn)由a-b-a-b- c-dc-d,cd,cd段為制段為制 動(dòng)段動(dòng)段 倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性方程就是電動(dòng)狀

38、態(tài)時(shí)電倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性方程就是電動(dòng)狀態(tài)時(shí)電 樞串電阻時(shí)的人為特性方程。由于串入電阻很大，有樞串電阻時(shí)的人為特性方程。由于串入電阻很大，有 0 ab 0l 2 etn rr nnt c c 倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性曲線就是電動(dòng)狀態(tài)時(shí)電樞時(shí)的機(jī)械特性曲線就是電動(dòng)狀態(tài)時(shí)電樞 串電阻時(shí)的人為特性在串電阻時(shí)的人為特性在第四象限第四象限的部分的部分。 倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)時(shí)的能量關(guān)系和電樞反接制動(dòng)時(shí)相同倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)時(shí)的能量關(guān)系和電樞反接制動(dòng)時(shí)相同。 三、回饋制動(dòng)（再生制動(dòng)或發(fā)電制動(dòng)）三、回饋制動(dòng)（再生制動(dòng)或發(fā)電制動(dòng)） 電動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，在某種條件下會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行

39、的電動(dòng)機(jī)，在某種條件下會(huì)出現(xiàn) 情況，情況， 此時(shí)此時(shí) ， 反向，反向， 反向，由驅(qū)動(dòng)變?yōu)橹苿?dòng)。從能量方向看，反向，由驅(qū)動(dòng)變?yōu)橹苿?dòng)。從能量方向看， 電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)回饋制動(dòng)狀態(tài)?；仞佒苿?dòng)狀態(tài)。 0 nn uea a i em t 回饋制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性方回饋制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性方 程與電動(dòng)狀態(tài)時(shí)相同。程與電動(dòng)狀態(tài)時(shí)相同。 穩(wěn)定運(yùn)行有穩(wěn)定運(yùn)行有 兩種情況兩種情況: : b n 0 n a 0 l t em t l t 0 n 當(dāng)電車下當(dāng)電車下 坡時(shí)，運(yùn)坡時(shí)，運(yùn) 行轉(zhuǎn)速可行轉(zhuǎn)速可 能超過理能超過理 想空載轉(zhuǎn)想空載轉(zhuǎn) 速速, ,進(jìn)入第進(jìn)入第 二象限二象限 電壓反電壓反 接制動(dòng)接制動(dòng) 帶位能帶

40、位能 性負(fù)載性負(fù)載 進(jìn)入第進(jìn)入第 四象限四象限 發(fā)生在動(dòng)態(tài)過程中的回饋制動(dòng)過程有以下兩種情況發(fā)生在動(dòng)態(tài)過程中的回饋制動(dòng)過程有以下兩種情況: : 1 1、降壓調(diào)速時(shí)產(chǎn)、降壓調(diào)速時(shí)產(chǎn) 生的回饋制動(dòng)生的回饋制動(dòng) b n 02 n a 0 l t em t 1 u 01 n c n a n 2 u c 12 uu 制動(dòng)過程為制動(dòng)過程為 線段線段 02 bn 2 2、增磁調(diào)速時(shí)產(chǎn)、增磁調(diào)速時(shí)產(chǎn) 生的回饋制動(dòng)生的回饋制動(dòng) b n 02 n a 0 l t em t 1 01 n c n a n 2 c 12 制動(dòng)過程為制動(dòng)過程為 線段線段 02 bn 回饋制動(dòng)時(shí)由于有功率回饋到電網(wǎng)，因此與能耗和反接制回饋

41、制動(dòng)時(shí)由于有功率回饋到電網(wǎng)，因此與能耗和反接制 動(dòng)相比，回饋制動(dòng)是比較經(jīng)濟(jì)的。動(dòng)相比，回饋制動(dòng)是比較經(jīng)濟(jì)的。 n同一電動(dòng)機(jī)在相同電樞電阻時(shí)各種運(yùn) 行狀態(tài)： 電力拖動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)速可以采用機(jī)械調(diào)速、電氣調(diào)速或二者配電力拖動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)速可以采用機(jī)械調(diào)速、電氣調(diào)速或二者配 合調(diào)速。通過改變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)速比進(jìn)行調(diào)速的方法稱為合調(diào)速。通過改變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)速比進(jìn)行調(diào)速的方法稱為機(jī)械調(diào)速機(jī)械調(diào)速； 通過改變電動(dòng)機(jī)參數(shù)進(jìn)行調(diào)速的方法稱為通過改變電動(dòng)機(jī)參數(shù)進(jìn)行調(diào)速的方法稱為電氣調(diào)速電氣調(diào)速。 改變電動(dòng)機(jī)的參數(shù)就是人為地改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，使改變電動(dòng)機(jī)的參數(shù)就是人為地改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，使 工作點(diǎn)發(fā)生變化，轉(zhuǎn)速發(fā)生變化。調(diào)

42、速前后，電動(dòng)機(jī)工作在不工作點(diǎn)發(fā)生變化，轉(zhuǎn)速發(fā)生變化。調(diào)速前后，電動(dòng)機(jī)工作在不 同的機(jī)械特性上。同的機(jī)械特性上。 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為 aas e ui (rr ) n c 電氣調(diào)速方法電氣調(diào)速方法: :1.1.調(diào)壓調(diào)速調(diào)壓調(diào)速; ;2.2.電樞串電阻調(diào)速電樞串電阻調(diào)速; ;3.3.調(diào)磁調(diào)速調(diào)磁調(diào)速。 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 一、調(diào)速指標(biāo)一、調(diào)速指標(biāo) （一）調(diào)速范圍一）調(diào)速范圍: : min max n n d （二）靜差率（相對(duì)穩(wěn)定性）（二）靜差率（相對(duì)穩(wěn)定性） %越小，相對(duì)穩(wěn)定性越好；越小，相對(duì)穩(wěn)定性越好；%與機(jī)械特性硬度和與機(jī)械特性硬度和n n0

43、0有關(guān)有關(guān)。 0 00 %*100%*100% nnn nn d d與與%相互制約相互制約: :越小越小,d,d越小越小, ,相對(duì)穩(wěn)定性越好相對(duì)穩(wěn)定性越好; ;在保證一定在保證一定 的的指標(biāo)的前提下指標(biāo)的前提下, ,要擴(kuò)大要擴(kuò)大d,d,須減少須減少n,n,即提高機(jī)械特性的硬度。即提高機(jī)械特性的硬度。 指負(fù)載變化時(shí)，轉(zhuǎn)速變化的程度，轉(zhuǎn)速變化小，穩(wěn)定性好。指負(fù)載變化時(shí)，轉(zhuǎn)速變化的程度，轉(zhuǎn)速變化小，穩(wěn)定性好。 maxmaxmaxmax min0min (1) nnnn d n nnnn n （三）調(diào)速的平滑性（三）調(diào)速的平滑性 在一定的調(diào)速范圍內(nèi)，調(diào)速的級(jí)數(shù)越多，調(diào)速越平滑。相在一定的調(diào)速范圍內(nèi)，調(diào)

44、速的級(jí)數(shù)越多，調(diào)速越平滑。相 鄰兩級(jí)轉(zhuǎn)速之比，為平滑系數(shù)鄰兩級(jí)轉(zhuǎn)速之比，為平滑系數(shù) 越接近越接近1 1，平滑性越好，當(dāng)，平滑性越好，當(dāng) 時(shí)，稱為時(shí)，稱為無級(jí)調(diào)速無級(jí)調(diào)速，即轉(zhuǎn)，即轉(zhuǎn) 速可以連續(xù)調(diào)節(jié)。調(diào)速不連續(xù)時(shí)，級(jí)數(shù)有限，稱為速可以連續(xù)調(diào)節(jié)。調(diào)速不連續(xù)時(shí)，級(jí)數(shù)有限，稱為有級(jí)調(diào)速有級(jí)調(diào)速。 1 （四）調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性（四）調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性 主要指調(diào)速設(shè)備的投資、運(yùn)行效率及維修費(fèi)用等主要指調(diào)速設(shè)備的投資、運(yùn)行效率及維修費(fèi)用等。 1 i i n n 二、電樞電路串電阻調(diào)速二、電樞電路串電阻調(diào)速 0 a r n 0 n n n l t em t a 未串電阻時(shí)未串電阻時(shí) 的工作點(diǎn)的工作點(diǎn) 1sa rr 1 n

45、 a b 串電阻后串電阻后, , 工作點(diǎn)由工作點(diǎn)由 aabaab 帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí), ,串電阻越大串電阻越大, ,轉(zhuǎn)速越低；調(diào)速前后轉(zhuǎn)速越低；調(diào)速前后 電磁轉(zhuǎn)矩不變，則電樞電流不變，所以該調(diào)速方式電磁轉(zhuǎn)矩不變，則電樞電流不變，所以該調(diào)速方式 為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：電樞串電阻調(diào)速設(shè)備簡單，操作方便。電樞串電阻調(diào)速設(shè)備簡單，操作方便。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 1 1）由于電阻只能分段調(diào)節(jié)，所以調(diào)速的平滑性差；）由于電阻只能分段調(diào)節(jié)，所以調(diào)速的平滑性差； 2 2）低速時(shí)特性曲線斜率大）低速時(shí)特性曲線斜率大, ,靜差率大靜差率大, ,所以轉(zhuǎn)速的相對(duì)穩(wěn)定性差所以轉(zhuǎn)速的相對(duì)穩(wěn)定性差

46、3 3）輕載時(shí)調(diào)速范圍小，額定負(fù)載時(shí)調(diào)速范圍一般為）輕載時(shí)調(diào)速范圍小，額定負(fù)載時(shí)調(diào)速范圍一般為d d2 2； 4 4）損耗大，效率低，不經(jīng)濟(jì)。對(duì)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，調(diào)速前、后因）損耗大，效率低，不經(jīng)濟(jì)。對(duì)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，調(diào)速前、后因 增通不變而使電磁轉(zhuǎn)矩和電樞電流不變，輸入功率不變，輸出增通不變而使電磁轉(zhuǎn)矩和電樞電流不變，輸入功率不變，輸出 功率卻隨轉(zhuǎn)速的下降而下降，減少的部分被串聯(lián)電阻消耗了。功率卻隨轉(zhuǎn)速的下降而下降，減少的部分被串聯(lián)電阻消耗了。 三、弱磁調(diào)速三、弱磁調(diào)速 減弱磁通后，理想減弱磁通后，理想 空載轉(zhuǎn)速上升空載轉(zhuǎn)速上升, 曲線曲線 的斜率值增大。的斜率值增大。 n n 0 n a n n e

47、m t l t 調(diào)節(jié)磁場前調(diào)節(jié)磁場前 工作點(diǎn)工作點(diǎn) 01 n 1 1 n b a 弱磁瞬間工作弱磁瞬間工作 點(diǎn)點(diǎn)aaaa 弱磁穩(wěn)定后的弱磁穩(wěn)定后的 工作點(diǎn)工作點(diǎn) 磁場越弱，轉(zhuǎn)速越高。因此電機(jī)運(yùn)行時(shí)勵(lì)磁回路不能開路。磁場越弱，轉(zhuǎn)速越高。因此電機(jī)運(yùn)行時(shí)勵(lì)磁回路不能開路。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 由于在電流較小的勵(lì)磁回路中進(jìn)行調(diào)節(jié)，因而控制方便，由于在電流較小的勵(lì)磁回路中進(jìn)行調(diào)節(jié)，因而控制方便， 能量損耗小，設(shè)備簡單，調(diào)速平滑性好。弱磁升速后電樞電流能量損耗小，設(shè)備簡單，調(diào)速平滑性好。弱磁升速后電樞電流 增大，電動(dòng)機(jī)的輸入功率增大，但由于轉(zhuǎn)速升高，輸出功率也增大，電動(dòng)機(jī)的輸入功率增大，但由于轉(zhuǎn)速升高，輸出功率

48、也 增大，電動(dòng)機(jī)的效率基本不變，因此經(jīng)濟(jì)性是比較好。增大，電動(dòng)機(jī)的效率基本不變，因此經(jīng)濟(jì)性是比較好。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 1 1）機(jī)械特性的斜率變大，特性變軟；）機(jī)械特性的斜率變大，特性變軟； 2 2）轉(zhuǎn)速的升高受到電動(dòng)機(jī)換向能力和機(jī)械強(qiáng)度的限制，升速范）轉(zhuǎn)速的升高受到電動(dòng)機(jī)換向能力和機(jī)械強(qiáng)度的限制，升速范 圍不可能很大，一般圍不可能很大，一般 d2d2； 為了擴(kuò)大調(diào)速范圍，通常把降壓和弱磁兩種調(diào)速方法結(jié)合起為了擴(kuò)大調(diào)速范圍，通常把降壓和弱磁兩種調(diào)速方法結(jié)合起 來，在額定轉(zhuǎn)速以上，采用弱磁調(diào)速，在額定轉(zhuǎn)速以下采用降壓來，在額定轉(zhuǎn)速以上，采用弱磁調(diào)速，在額定轉(zhuǎn)速以下采用降壓 調(diào)速。調(diào)速。 四、降低電樞

49、電壓調(diào)速四、降低電樞電壓調(diào)速 tem 0 n n n u tl n n a 調(diào)速壓前調(diào)速壓前 工作點(diǎn)工作點(diǎn)a a 1 u 01 n a b 1 n 降壓瞬間降壓瞬間 工作點(diǎn)工作點(diǎn) 穩(wěn)定后工穩(wěn)定后工 作點(diǎn)作點(diǎn) 降壓調(diào)速降壓調(diào)速 過程與電樞串過程與電樞串 電阻調(diào)速過程電阻調(diào)速過程 相似，調(diào)速過相似，調(diào)速過 程中轉(zhuǎn)速和電程中轉(zhuǎn)速和電 樞電流（或轉(zhuǎn)樞電流（或轉(zhuǎn) 矩）隨時(shí)間變矩）隨時(shí)間變 化的曲線也相化的曲線也相 似似。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 1 1）電源電壓能夠平滑調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。）電源電壓能夠平滑調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。 2 2）調(diào)速前后的機(jī)械特性的斜率不變，硬度較高，負(fù)載變化時(shí)）調(diào)速前后的機(jī)械特性的斜率

50、不變，硬度較高，負(fù)載變化時(shí) 穩(wěn)定性好。穩(wěn)定性好。 3 3）無論輕載還是負(fù)載，調(diào)速范圍相同，一般可達(dá)）無論輕載還是負(fù)載，調(diào)速范圍相同，一般可達(dá) d=2.5d=2.51212。 4 4）電能損耗較?。╇娔軗p耗較小。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)： 需要一套電壓可連續(xù)調(diào)節(jié)的直流電源需要一套電壓可連續(xù)調(diào)節(jié)的直流電源。 三種調(diào)速方法的比較 調(diào)速方法改變的參數(shù)特點(diǎn) 串電阻 電樞電路串接電阻， 減小電樞電流 向下調(diào)速，特性變軟，低速 穩(wěn)定性更差，能耗多，調(diào)速 范圍小，恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速 調(diào)壓降低電樞電路電壓 向下調(diào)速，特性硬度不變， 穩(wěn)定性好，能耗少，調(diào)速范 圍較大，恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速 調(diào)磁 勵(lì)磁回路串電阻， 減小勵(lì)磁電流，減 小磁通 向上調(diào)

51、速，特性硬度變化不 大，穩(wěn)定性好，能耗少，調(diào) 速范圍較小，如果保持電樞 電流不變，則為恒功率調(diào)速 n例 一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)， pn=26 kw， un=230 v ， in=113 a， nn= 960 r/min，ra=0.04 ，負(fù)載不變。 n（1） 若采用調(diào)壓調(diào)速，電樞電壓降低 為額定電壓的50%， 求電機(jī)的轉(zhuǎn)速和電 樞電流； n（2） 若采用變勵(lì)磁電流調(diào)速， 勵(lì)磁電 流減小10%， 求電機(jī)的轉(zhuǎn)速和電樞電流。 n解 （1） 電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速 e ann n c riu 當(dāng)電樞電壓降為額定電壓的50%時(shí)，由 于勵(lì)磁電流不變，主磁通也就不變，恒負(fù)載 調(diào)速，所以電樞電流不變，電機(jī)的轉(zhuǎn)速 e an

52、n c riu n 5 . 0 （2）當(dāng)勵(lì)磁電流減小10%，主磁通降為額 定值的90%時(shí)，電樞電流 將上兩式相比， 得 min/470960 04. 0113230 04. 01132305 . 05 . 0 rn riu riu n n ann ann ai c t i n t a 126 9 . 0 1 9 . 0 于是，電機(jī)的轉(zhuǎn)速為 min/1064 )(9 . 09 . 0 rn riu riu c riu n n aan aan e aan 如何實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的反轉(zhuǎn)？ 思考 1、某直流電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)分別為pn=10kw， un=220v，in=54.8a，nn=3000r/min，試

53、求電動(dòng)機(jī) 在額定運(yùn)行情況下電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩、輸入功率 和效率。 2、一他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)分別為pn=7.5kw， un=220v，in=41.1a，nn=1500r/min，ra=0.6。 （1） 求額定轉(zhuǎn)矩； （2） 繪制機(jī)械特性曲線； （3） 若電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為35nm，求此時(shí)電 機(jī)的轉(zhuǎn)速。 練習(xí) n3、 一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)， pn=40 kw， un=220 v，in=205.6 a，nn= 3000 r/min， ra=0.06。 n （1） 求直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流； n （2） 若采用降壓起動(dòng)，當(dāng)電樞電壓降 為額定值的80%時(shí)，求電機(jī)的電樞電流； n （3） 若采用電樞回路串電阻起動(dòng)，當(dāng) 起動(dòng)電流為額定電流的1.5倍時(shí)，求應(yīng)串 入的