第3章直流電動機電力拖動該

1、電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動Page 1第第 三三 章章 直流電機的拖動與控制直流電機的拖動與控制電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動Page 2本章教學(xué)基本要求本章教學(xué)基本要求1.掌握他勵直流電動機的串電阻啟動方法，并能設(shè)計與計掌握他勵直流電動機的串電阻啟動方法，并能設(shè)計與計算啟動電阻；算啟動電阻；2.掌握他勵直流電動機的電動與制動；掌握他勵直流電動機的電動與制動；3.掌握他勵直流電動機的電樞串電阻調(diào)速、調(diào)電壓調(diào)速等掌握他勵直流電動機的電樞串電阻調(diào)速、調(diào)電壓調(diào)速等法；法；4.熟悉調(diào)速方法與負載性質(zhì)的匹

2、配問題。熟悉調(diào)速方法與負載性質(zhì)的匹配問題。重點重點 他勵直流電動機拖動系統(tǒng)的啟動、制動、調(diào)速、控制基他勵直流電動機拖動系統(tǒng)的啟動、制動、調(diào)速、控制基本規(guī)律。本規(guī)律。 電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動Page 3加額定電壓加額定電壓UNUN，電樞回路不串電阻即，電樞回路不串電阻即直接起動直接起動，即，即 直接啟動直接啟動3.3.1 1他勵直流電動機的啟動他勵直流電動機的啟動 系統(tǒng)啟動的要求系統(tǒng)啟動的要求 ：1 1、較大的、較大的啟動轉(zhuǎn)矩。啟動轉(zhuǎn)矩。2 2、啟動后的轉(zhuǎn)速啟動后的轉(zhuǎn)速不能過高。不能過高。3 3、應(yīng)該、應(yīng)該滿磁通啟動滿磁通啟動，即勵磁電流為

3、額定值，每極，即勵磁電流為額定值，每極磁通為額定值。因此啟動時勵磁回路不能串電阻。而且絕對磁通為額定值。因此啟動時勵磁回路不能串電阻。而且絕對不允許勵磁回路出現(xiàn)斷路。不允許勵磁回路出現(xiàn)斷路。 當直流電動機啟動時，必須先保證有磁場（先通勵磁電流），當直流電動機啟動時，必須先保證有磁場（先通勵磁電流），而后加電樞而后加電樞電壓。電壓。為什么？為什么？ 定義：定義： 直流電動機從接入電網(wǎng)開始，一直到達穩(wěn)定運行速度的直流電動機從接入電網(wǎng)開始，一直到達穩(wěn)定運行速度的整個過程稱為直流電動機的啟動。整個過程稱為直流電動機的啟動。N aRRNUU，。，。啟動時，啟動時，n=0n=0 ，故在電樞回路的反電動勢，

4、故在電樞回路的反電動勢Ea=CeQn=0Ea=CeQn=0 ，此時電樞電流稱為啟，此時電樞電流稱為啟動電流動電流IsIs， 由于電樞電阻很?。ㄖ挥袔讉€歐姆），由于電樞電阻很小（只有幾個歐姆），IsIs很大。很大。NasaUIIR電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動Page 43.3.1 1他勵直流電動機的啟動他勵直流電動機的啟動 啟動電流大啟動電流大IsIs20ININ會引起：會引起：使換向困難，產(chǎn)生嚴重的火花；導(dǎo)致電樞繞組的損壞（因嚴使換向困難，產(chǎn)生嚴重的火花；導(dǎo)致電樞繞組的損壞（因嚴重過熱而損壞絕緣材料）。重過熱而損壞絕緣材料）。啟動轉(zhuǎn)矩啟動轉(zhuǎn)矩

5、，過大的啟動轉(zhuǎn)矩會對電動機的轉(zhuǎn)軸，過大的啟動轉(zhuǎn)矩會對電動機的轉(zhuǎn)軸造成機械沖擊，損壞傳動機構(gòu)，這也是不允許的。造成機械沖擊，損壞傳動機構(gòu)，這也是不允許的。會引起電網(wǎng)電壓的波動，影響電網(wǎng)上其它用戶的正常工作。會引起電網(wǎng)電壓的波動，影響電網(wǎng)上其它用戶的正常工作。因此必須對啟動電流進行控制，所以一般直流電動機絕對不允因此必須對啟動電流進行控制，所以一般直流電動機絕對不允許直接啟動（除微型直流電機由于許直接啟動（除微型直流電機由于RaRa較大可以直接起動外）。較大可以直接起動外）。 ，20stNsNTCIT為了限制啟動電流，他勵直流電動機常用的啟動方法有兩種。為了限制啟動電流，他勵直流電動機常用的啟動方

6、法有兩種。電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動 電摳回路串電阻電摳回路串電阻R R，啟動電流為，啟動電流為 由啟動電流產(chǎn)生的啟動轉(zhuǎn)矩使電動機開始轉(zhuǎn)動并由啟動電流產(chǎn)生的啟動轉(zhuǎn)矩使電動機開始轉(zhuǎn)動并加速加速，隨著，隨著Page 51 1電摳回路串電阻啟動電摳回路串電阻啟動在電摳回路串電阻來限制啟動電流，在啟動過程中見啟動電阻在電摳回路串電阻來限制啟動電流，在啟動過程中見啟動電阻逐步切除，這種串電阻分級啟動方法一般應(yīng)用在無軌電車上和逐步切除，這種串電阻分級啟動方法一般應(yīng)用在無軌電車上和一些工礦企業(yè)中。一些工礦企業(yè)中。RRUIaNs3.3.1 1他勵直流電動機的

7、啟動他勵直流電動機的啟動 啟動加速度啟動加速度dn/dtdn/dt減小，為了縮短啟動時間，減小，為了縮短啟動時間，保證電動機在啟動過程中保證電動機在啟動過程中加速度加速度不變，就要不變，就要求在啟動過程中電樞電流維持不變。因此隨求在啟動過程中電樞電流維持不變。因此隨著轉(zhuǎn)速的增加，平滑地將啟動電阻減小。著轉(zhuǎn)速的增加，平滑地將啟動電阻減小。一般我們將啟動電阻分若干段，逐步切除電一般我們將啟動電阻分若干段，逐步切除電阻，啟動級數(shù)為阻，啟動級數(shù)為2 25 5級，在工廠中使用接觸級，在工廠中使用接觸器，通過使用不同的接點將電阻串入或切除。器，通過使用不同的接點將電阻串入或切除。電力拖動與控制電力拖動與控

8、制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動Page 6圖圖3- -6電樞回路串電阻啟動電樞回路串電阻啟動下圖為下圖為三級啟動三級啟動的機械特性和主電路圖。的機械特性和主電路圖。3.3.1 1他勵直流電動機的啟動他勵直流電動機的啟動 啟動電阻分為三啟動電阻分為三段段R1、R2、R3I1為限定的起始為限定的起始啟動電流啟動電流（過程中的最大電流）（過程中的最大電流）I1=(2-2.5)IN;相應(yīng)相應(yīng)啟動過程中啟動過程中最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩T1= =(2-2.5)TNI2為啟動過程中電流的為啟動過程中電流的切換值切換值通常通常I2=(1.1-1.2)IN;相應(yīng)的相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩T2稱為稱為切換轉(zhuǎn)

9、矩切換轉(zhuǎn)矩，顯然，顯然T2 =(2-2.5)TN假定啟動過程中假定啟動過程中負載轉(zhuǎn)矩負載轉(zhuǎn)矩TL不變不變電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動Page 7電摳回路串電阻啟動電摳回路串電阻啟動1) 1) 分級啟動電阻的計算分級啟動電阻的計算b123aNEUIRc112aNEUIRd222aNEUIRe311aNEUIRf321aNEUIRg31aNaEUIR點點點點點點點點點點點點、則有則有： 設(shè)對應(yīng)轉(zhuǎn)速設(shè)對應(yīng)轉(zhuǎn)速n1、n2和和n3時，電動勢分別為時，電動勢分別為Ea1、Ea2和和Ea3最后電機穩(wěn)定運行在最后電機穩(wěn)定運行在A點。點。電力拖動與控制電力拖動與

10、控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動Page 8電摳回路串電阻啟動電摳回路串電阻啟動2) 2) 計算各級啟動電阻的步驟計算各級啟動電阻的步驟 （1 1）估算或測出電樞回路電阻）估算或測出電樞回路電阻Ra；（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T1對應(yīng)的最大電流對應(yīng)的最大電流I1；（3 3）選取啟動級數(shù)）選取啟動級數(shù)m；（4 4）計算啟動電流比：）計算啟動電流比： , , m取整數(shù)；取整數(shù)；（5 5）計算轉(zhuǎn)矩：）計算轉(zhuǎn)矩：T2=T1/校驗校驗T2（1.11.2）TL ；如果不滿；如果不滿足，應(yīng)另選足，應(yīng)另選T1或值或值m并重新計算，直到滿足該條件為止；并重

11、新計算，直到滿足該條件為止；（6 6）計算各級啟動各級電阻和分段電阻。）計算各級啟動各級電阻和分段電阻。maNRIU1電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動Page 9降電壓啟動降電壓啟動 圖圖3- -7降壓啟動降壓啟動降低電源電壓到降低電源電壓到U ，啟動電流，啟動電流為為asRUI 負載為巳知，根據(jù)啟動條件的要求，可以確定電壓的大小。負載為巳知，根據(jù)啟動條件的要求，可以確定電壓的大小。有時為了保持啟動過程中有時為了保持啟動過程中電磁轉(zhuǎn)矩一直較大電磁轉(zhuǎn)矩一直較大及及電摳電流一直較電摳電流一直較小小，可以逐漸升高電壓，可以逐漸升高電壓U，直至最后升到，直

12、至最后升到UN。A點為穩(wěn)定運行點 21NUUUaaaaUEnEITR實際上，電源電壓可以連續(xù)升實際上，電源電壓可以連續(xù)升高，啟動更快、更穩(wěn)。高，啟動更快、更穩(wěn)。 他勵直流電動機空載起動或他勵直流電動機空載起動或拖動拖動反抗性反抗性恒轉(zhuǎn)矩負載啟動時，恒轉(zhuǎn)矩負載啟動時，改變電源電壓改變電源電壓U的方向或改變勵的方向或改變勵磁電流的方向，電動機都要反磁電流的方向，電動機都要反方向啟動。然后穩(wěn)定運行。方向啟動。然后穩(wěn)定運行。電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動例例3-13-1某他勵直流電動機額定功率某他勵直流電動機額定功率PN=50KWPN=50KW，額定電壓

13、，額定電壓UN=220VUN=220V。額。額定電流定電流IN=250AIN=250A。額定轉(zhuǎn)速。額定轉(zhuǎn)速nN=400r/min,nN=400r/min,電樞回路在電阻電樞回路在電阻Ra=0.09Ra=0.09歐，拖動額定大小的恒轉(zhuǎn)矩負載運行，忽略空載轉(zhuǎn)歐，拖動額定大小的恒轉(zhuǎn)矩負載運行，忽略空載轉(zhuǎn)矩。（矩。（1 1）若采用電樞回路串電阻啟動，啟動電流）若采用電樞回路串電阻啟動，啟動電流Is=Is=2IN2IN時時計算應(yīng)串入的電阻值及額的轉(zhuǎn)矩（計算應(yīng)串入的電阻值及額的轉(zhuǎn)矩（2 2）若采用降壓啟動，條）若采用降壓啟動，條件同上，電壓應(yīng)該至多少并計算啟動轉(zhuǎn)矩。件同上，電壓應(yīng)該至多少并計算啟動轉(zhuǎn)矩。解

14、解： （1 1）電樞回路串電阻啟動，）電樞回路串電阻啟動， 應(yīng)串電阻應(yīng)串電阻35. 009. 0250*2220RRaIsUNs額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩NmnPTNNN119440010*5055. 955. 93 （2 2）降壓啟動，）降壓啟動， 啟動電壓啟動電壓V4509. 0*250*2IsURas啟動轉(zhuǎn)矩啟動轉(zhuǎn)矩NmTs23881194*2T2N（啟動電流（啟動電流2倍，啟動轉(zhuǎn)矩倍，啟動轉(zhuǎn)矩2倍）倍）電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動Page 113.33.3他勵直流電動機的電動與制動他勵直流電動機的電動與制動 (1)(1)電動機電動機穩(wěn)態(tài)工作點穩(wěn)態(tài)

15、工作點是指滿足穩(wěn)定運行條件的那些電動機機械特是指滿足穩(wěn)定運行條件的那些電動機機械特性與負載轉(zhuǎn)矩特性的交點，電動機在工作點性與負載轉(zhuǎn)矩特性的交點，電動機在工作點恒速恒速運行。運行。(2)(2)電動機運行在工作點之外的機械特性上時，電磁轉(zhuǎn)矩與負載轉(zhuǎn)電動機運行在工作點之外的機械特性上時，電磁轉(zhuǎn)矩與負載轉(zhuǎn)矩不相等系統(tǒng)處于加速或減速的矩不相等系統(tǒng)處于加速或減速的過渡過渡過程。過程。(3)(3)他勵直流電動機的固有機械特性與各種人為機械特性，分布在他勵直流電動機的固有機械特性與各種人為機械特性，分布在機械特性的四個象限內(nèi)。機械特性的四個象限內(nèi)。(4)(4)生產(chǎn)機械的負載轉(zhuǎn)矩特性，有反抗性恒轉(zhuǎn)矩、位能性恒轉(zhuǎn)

16、矩、生產(chǎn)機械的負載轉(zhuǎn)矩特性，有反抗性恒轉(zhuǎn)矩、位能性恒轉(zhuǎn)矩、泵類等典型負載轉(zhuǎn)矩持性，也有由幾種典型負載同時存在的各種負泵類等典型負載轉(zhuǎn)矩持性，也有由幾種典型負載同時存在的各種負載轉(zhuǎn)矩特性，他們分布在四個象限之內(nèi)。載轉(zhuǎn)矩特性，他們分布在四個象限之內(nèi)。綜合考慮以上四點，他勵直流電動機拖動各種類型負載運行時，若綜合考慮以上四點，他勵直流電動機拖動各種類型負載運行時，若改變其電源電壓、磁通及電樞回路所串電阻，電動機的機械特性和改變其電源電壓、磁通及電樞回路所串電阻，電動機的機械特性和工作點就會分布在工作點就會分布在四個象限四個象限之內(nèi)，也就是說電動機會在四個象限內(nèi)之內(nèi)，也就是說電動機會在四個象限內(nèi)運行運

17、行(包括穩(wěn)態(tài)與過渡過程包括穩(wěn)態(tài)與過渡過程)，即處于各種不同的運行狀態(tài)。本節(jié)將，即處于各種不同的運行狀態(tài)。本節(jié)將具體分析他勵直流電動機在各個象限內(nèi)不同的運行狀態(tài)。具體分析他勵直流電動機在各個象限內(nèi)不同的運行狀態(tài)。電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動Page 12他勵直流電動機的電動他勵直流電動機的電動 圖3-8他勵直流電動機電動運行1. 1. 正向電動運行正向電動運行 他勵直流電動機工作點在第他勵直流電動機工作點在第象限時，如圖所示的象限時，如圖所示的A點和點和B點，電動機電磁轉(zhuǎn)矩點，電動機電磁轉(zhuǎn)矩T0，轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速速n0，這種運行狀態(tài)稱為正，這種運行狀態(tài)稱

18、為正向電動運行，向電動運行， T與與n仍同方向，仍同方向，T為為拖動性轉(zhuǎn)矩拖動性轉(zhuǎn)矩。 2. 2. 反向電動運行反向電動運行若拖動反抗性負載，正轉(zhuǎn)時電動機若拖動反抗性負載，正轉(zhuǎn)時電動機工作點在第工作點在第象限，反轉(zhuǎn)時，電動象限，反轉(zhuǎn)時，電動機工作點則在第機工作點則在第象限，如圖象限，如圖C點，點，這時電動機電源電壓為負值。在第這時電動機電源電壓為負值。在第象限運行時，電磁轉(zhuǎn)矩象限運行時，電磁轉(zhuǎn)矩T0，轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速速n0,T與與n仍同方向仍同方向，T仍為仍為拖動拖動性轉(zhuǎn)矩性轉(zhuǎn)矩，其功率關(guān)系與正向電動運，其功率關(guān)系與正向電動運行完全相同，這種運行狀態(tài)稱為反行完全相同，這種運行狀態(tài)稱為反向電動運行。向電

19、動運行。都為拖動性轉(zhuǎn)矩。都為拖動性轉(zhuǎn)矩。對于要求頻繁，快速正反轉(zhuǎn)的直流拖動系統(tǒng)通常對于要求頻繁，快速正反轉(zhuǎn)的直流拖動系統(tǒng)通常采用電樞反向，而不采用磁場反向。采用電樞反向，而不采用磁場反向。電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動Page 13他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的制動 n電動機有兩種運行狀態(tài)，另一種是電動機有兩種運行狀態(tài)，另一種是制動制動狀態(tài)：狀態(tài)：T與與n方向相反方向相反，吸收機械能，輸出電能，位于第，吸收機械能，輸出電能，位于第II、IV象限，第象限，第II象限的為正象限的為正向制動狀態(tài)，第向制動狀態(tài)，第IV象限的為反向制動狀態(tài)。象限的為

20、反向制動狀態(tài)。n制動目的：停車；制動目的：停車；n 降低轉(zhuǎn)速；降低轉(zhuǎn)速； 對于位能性恒轉(zhuǎn)矩負載可得到穩(wěn)定下降速度（電車下坡）對于位能性恒轉(zhuǎn)矩負載可得到穩(wěn)定下降速度（電車下坡）。n制動方法：制動方法： 自由停車法：斷開電源，靠各種摩擦阻轉(zhuǎn)矩，自由停車法：斷開電源，靠各種摩擦阻轉(zhuǎn)矩，需要較長時間；需要較長時間； 電磁制動器電磁制動器“抱閘抱閘”； 電氣制動法：使電動機產(chǎn)生一個負的轉(zhuǎn)矩，使系統(tǒng)減速，電氣制動法：使電動機產(chǎn)生一個負的轉(zhuǎn)矩，使系統(tǒng)減速，n常用的方法有，常用的方法有，能耗制動、反接制動、倒拉反轉(zhuǎn)制動、回饋制動能耗制動、反接制動、倒拉反轉(zhuǎn)制動、回饋制動電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章

21、 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動Page 14他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的制動 圖圖3-9 能耗制動過程能耗制動過程 1.1.能耗制動能耗制動1) 1) 能耗制動過程能耗制動過程他勵直流電動機拖動著反抗他勵直流電動機拖動著反抗性恒轉(zhuǎn)矩負載運行于正向電性恒轉(zhuǎn)矩負載運行于正向電動運行狀態(tài)，電動機工作點動運行狀態(tài)，電動機工作點在第在第I象限象限A點。點。 制動時，磁場保持不變，當?shù)堕l從制動時，磁場保持不變，當?shù)堕l從上拉至下邊時，也就是突然切除了上拉至下邊時，也就是突然切除了電動機的電源電壓并在電樞回路中電動機的電源電壓并在電樞回路中串入了電阻串入了電阻R，這樣他勵直流電動，這樣他勵直流

22、電動機的機械特性不再是機的機械特性不再是(b)圖中的曲圖中的曲線線1而成了曲線而成了曲線2。 成為制動轉(zhuǎn)矩成為制動轉(zhuǎn)矩 制動過程中，電機作制動過程中，電機作發(fā)電機運行將系統(tǒng)的發(fā)電機運行將系統(tǒng)的動能變?yōu)殡娔埽膭幽茏優(yōu)殡娔?，消耗在電阻在電?上，直上，直到電動機停止轉(zhuǎn)動為到電動機停止轉(zhuǎn)動為止。所以這種制動方止。所以這種制動方式稱為式稱為能耗能耗制動。制動。aRR他勵直流電動機如果他勵直流電動機如果拖動位能性負載，本拖動位能性負載，本來運行在正向電動狀來運行在正向電動狀態(tài)，突然采用能耗制態(tài)，突然采用能耗制動，電動機的運行點動，電動機的運行點從從 A-B-0，B-0 是是能耗制動過程，與能耗制動過

23、程，與拖拖動反抗性負載動反抗性負載時完全時完全一樣。但是到一樣。但是到0點以點以后，如果不采用其他后，如果不采用其他辦法停車，如抱閘抱辦法停車，如抱閘抱住電動機軸，則由于住電動機軸，則由于電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩T小于負載小于負載轉(zhuǎn)矩，系統(tǒng)會繼續(xù)減轉(zhuǎn)矩，系統(tǒng)會繼續(xù)減速，即開始反轉(zhuǎn)了。速，即開始反轉(zhuǎn)了。0AB應(yīng)用場合應(yīng)用場合適宜用于不要求反轉(zhuǎn)、減速要求較平穩(wěn)的場合，也可用于控制位能性負載下降的適宜用于不要求反轉(zhuǎn)、減速要求較平穩(wěn)的場合，也可用于控制位能性負載下降的速度。速度。優(yōu)缺點優(yōu)缺點優(yōu)點：制動、減速較平穩(wěn)可靠；優(yōu)點：制動、減速較平穩(wěn)可靠；控制線路簡單；控制線路簡單；便于實現(xiàn)準確停車（轉(zhuǎn)速減到零時，制動

24、轉(zhuǎn)矩也減小到零）。便于實現(xiàn)準確停車（轉(zhuǎn)速減到零時，制動轉(zhuǎn)矩也減小到零）。缺點：制動轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速降低成正比減小，低速時制動設(shè)備效果不好。缺點：制動轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速降低成正比減小，低速時制動設(shè)備效果不好。拖動反抗性負載拖動反抗性負載 拖動位能性負載拖動位能性負載 電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動Page 15反接制動過程反接制動過程 圖3-12 他勵直流電動機反接制動過程采用能耗制動采用能耗制動3的電力拖動系統(tǒng)，當轉(zhuǎn)速接近于零的電力拖動系統(tǒng)，當轉(zhuǎn)速接近于零時，制動轉(zhuǎn)矩就很小了。如果這時時，制動轉(zhuǎn)矩就很小了。如果這時TL不大，系統(tǒng)制不大，系統(tǒng)制動到動到n0需要時

25、間較長。在這種情況下，若需要時間較長。在這種情況下，若采用采用反接制動反接制動，可以得到強烈的制動效果，縮短制動時，可以得到強烈的制動效果，縮短制動時間。反接制動停車是把正向運行的他勵直流電動機間。反接制動停車是把正向運行的他勵直流電動機的電源電壓突然反接，同時在電樞回路串入限流的的電源電壓突然反接，同時在電樞回路串入限流的反接制動電阻反接制動電阻R來實現(xiàn)的。來實現(xiàn)的。電動機在制動前工作在電動狀態(tài)在固有特性的電動機在制動前工作在電動狀態(tài)在固有特性的A點，電樞反接制動特性變?yōu)槿藶樘匦渣c，電樞反接制動特性變?yōu)槿藶樘匦訠C上，由上，由于機械慣性，轉(zhuǎn)速不能突變，電動機運行點轉(zhuǎn)于機械慣性，轉(zhuǎn)速不能突變，

26、電動機運行點轉(zhuǎn)移到人為特性的移到人為特性的B點，點，B點的點的TB為負，為負，n為正，為正，在第在第II象限。制動時，運行點沿象限。制動時，運行點沿B點向點向C點變化。點變化。直線在第直線在第II象限的一段象限的一段BC，即為反接制動特性。，即為反接制動特性。 過程稱為反接制動過程。過程稱為反接制動過程。應(yīng)用場合應(yīng)用場合用于要求迅速反轉(zhuǎn)，要求強烈制動效果的場合用于要求迅速反轉(zhuǎn)，要求強烈制動效果的場合 優(yōu)缺點優(yōu)缺點優(yōu)點：制動過程中，制動轉(zhuǎn)矩較穩(wěn)定（隨轉(zhuǎn)速降低變化?。?，制動效果強烈優(yōu)點：制動過程中，制動轉(zhuǎn)矩較穩(wěn)定（隨轉(zhuǎn)速降低變化?。?，制動效果強烈，制動較快；，制動較快；在電機停止轉(zhuǎn)動時，也存在制動

27、轉(zhuǎn)矩。在電機停止轉(zhuǎn)動時，也存在制動轉(zhuǎn)矩。缺點：制動過程中有大量的能量損耗；缺點：制動過程中有大量的能量損耗；制動轉(zhuǎn)速等于零時，如不及時切除電動機的電源，電動機會自行反向啟動加制動轉(zhuǎn)速等于零時，如不及時切除電動機的電源，電動機會自行反向啟動加速。速。電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動Page 16倒拉反轉(zhuǎn)運行倒拉反轉(zhuǎn)運行（位能性負載）（位能性負載）圖圖3- -14 倒拉反轉(zhuǎn)運行倒拉反轉(zhuǎn)運行 他勵直流電動機如果拖動位能性負載運行，電樞回路串入電他勵直流電動機如果拖動位能性負載運行，電樞回路串入電阻時，轉(zhuǎn)速阻時，轉(zhuǎn)速n下降，但是如果電阻值大到一定程度后，就

28、會使轉(zhuǎn)下降，但是如果電阻值大到一定程度后，就會使轉(zhuǎn)速速n0，與，與n方向相反，是一方向相反，是一種制動運行狀態(tài)，稱為倒拉反轉(zhuǎn)運行或限速反轉(zhuǎn)運行。種制動運行狀態(tài)，稱為倒拉反轉(zhuǎn)運行或限速反轉(zhuǎn)運行。當當n=0時，時，TcTL ，n反向啟動加速，反向啟動加速，隨著轉(zhuǎn)速在負方向增加，轉(zhuǎn)矩隨著轉(zhuǎn)速在負方向增加，轉(zhuǎn)矩T也加也加大，一直增加到大，一直增加到D，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，獲得，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，獲得穩(wěn)定的下放速度。因此，它可用于低穩(wěn)定的下放速度。因此，它可用于低速下放重物。串接的電阻越大，所獲速下放重物。串接的電阻越大，所獲得的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速也越高。得的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速也越高。 一方面從電源吸收電功率，另一方面從電源吸收電功率，另一

29、方面從機械負載吸收機械能一方面從機械負載吸收機械能（機械負載的位能），這兩部（機械負載的位能），這兩部分功率全部消耗在電樞回路的分功率全部消耗在電樞回路的總電阻總電阻 上。上。優(yōu)缺點優(yōu)缺點優(yōu)點：操作簡單；優(yōu)點：操作簡單；在電機停止轉(zhuǎn)動時，也存在制動轉(zhuǎn)矩。在電機停止轉(zhuǎn)動時，也存在制動轉(zhuǎn)矩。缺點：制動過程中有大量的能量損耗。缺點：制動過程中有大量的能量損耗。應(yīng)用場合應(yīng)用場合 可應(yīng)用于位能性負載，在可應(yīng)用于位能性負載，在n0，轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速速nn0 時，為回饋制動部分時，為回饋制動部分,電電動機發(fā)出的電能大部分送回電能。動機發(fā)出的電能大部分送回電能。穩(wěn)定運行點穩(wěn)定運行點E點點,當當TTL，電動機，電動機穩(wěn)

30、定工作在穩(wěn)定工作在E點，電動機以恒速點，電動機以恒速nE高高速速下放重物。下放重物。 為了使位能性負載得到較低的穩(wěn)定下放速度，一般為了使位能性負載得到較低的穩(wěn)定下放速度，一般在回饋制動時，將電樞電路中串聯(lián)的電阻在回饋制動時，將電樞電路中串聯(lián)的電阻R切除，切除，穩(wěn)定運行點為固有特性的一點，如圖穩(wěn)定運行點為固有特性的一點，如圖(a)B點。點。思考：思考： ，若打算使電動機以，若打算使電動機以 下放重物，能下放重物，能否采用回饋制動？如不能，可以采用何種方法達到目的？否采用回饋制動？如不能，可以采用何種方法達到目的？01600 /minnr500 /minr優(yōu)點：不需要改接線路，即可從電動狀態(tài)自行進

31、入回饋制動狀態(tài)；優(yōu)點：不需要改接線路，即可從電動狀態(tài)自行進入回饋制動狀態(tài)；電能可回饋電網(wǎng)，電能可回饋電網(wǎng)，與能耗制動和反接制動相比與能耗制動和反接制動相比較為經(jīng)濟；較為經(jīng)濟；應(yīng)用場合：應(yīng)用場合：可應(yīng)用于位能性負載，在條件下穩(wěn)速下降?？蓱?yīng)用于位能性負載，在條件下穩(wěn)速下降。電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動TCCRRCUnNTeaNeN2電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動能耗制動能耗制動 aaaRIERmaxmin能耗制動過程中能耗制

32、動過程中電樞電流有個上限，即電動電樞電流有個上限，即電動機允許的最大電流。由可以計算出能耗制動機允許的最大電流。由可以計算出能耗制動過程電樞回路中串入制動電阻的最小值：過程電樞回路中串入制動電阻的最小值：這種制動方法在轉(zhuǎn)速較高時制動作用較大，這種制動方法在轉(zhuǎn)速較高時制動作用較大，隨著轉(zhuǎn)速下降，制動作用也隨之減小隨著轉(zhuǎn)速下降，制動作用也隨之減小電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動他勵直流電動機拖動勢能性負載運行，他勵直流電動機拖動勢能性負載運行， 在達到上述零點時（電磁轉(zhuǎn)矩為零在達到上述零點時（電磁轉(zhuǎn)矩為零），由于負載轉(zhuǎn)矩不為零，結(jié)果，在負載轉(zhuǎn)矩的作用下

33、，電機開始反轉(zhuǎn)，如），由于負載轉(zhuǎn)矩不為零，結(jié)果，在負載轉(zhuǎn)矩的作用下，電機開始反轉(zhuǎn)，如圖。隨著轉(zhuǎn)速的升高，均諑漸增大，最后和負載轉(zhuǎn)矩相等時穩(wěn)定運行，這種圖。隨著轉(zhuǎn)速的升高，均諑漸增大，最后和負載轉(zhuǎn)矩相等時穩(wěn)定運行，這種過程叫做過程叫做能耗制動運行。能耗制動運行。電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動電壓反接制動：電壓反接制動： 如果如果C點電動機的轉(zhuǎn)矩大于負載轉(zhuǎn)矩，當轉(zhuǎn)速到達點電動機的轉(zhuǎn)矩大于負載轉(zhuǎn)矩，當轉(zhuǎn)速到達零時，應(yīng)迅速將電源開關(guān)從電網(wǎng)上拉開，否則電零時，應(yīng)迅速將電源開關(guān)從電網(wǎng)上拉開，否則電動機將反向起動，最后穩(wěn)定在動機將反向起動，最后穩(wěn)定在D點運行點

34、運行aaNaREUIaaaNRIEURmaxminD電壓反接制動在整個制動過程中均具有較大的制電壓反接制動在整個制動過程中均具有較大的制動轉(zhuǎn)矩，因此制動速度快，在可逆拖動系統(tǒng)，常動轉(zhuǎn)矩，因此制動速度快，在可逆拖動系統(tǒng)，常常采用這種方法。常采用這種方法。 電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動倒拉反轉(zhuǎn)制動運行倒拉反轉(zhuǎn)制動運行 ： 他勵直流電動機拖動位能性恒轉(zhuǎn)矩負載運行，他勵直流電動機拖動位能性恒轉(zhuǎn)矩負載運行，電樞回路串入電阻，將引起轉(zhuǎn)速下降，串的電樞回路串入電阻，將引起轉(zhuǎn)速下降，串的電阻越大，轉(zhuǎn)速下降越多。如果電阻大到一電阻越大，轉(zhuǎn)速下降越多。如果電阻大到

35、一定程度，將使電動機的機械特性和負載的機定程度，將使電動機的機械特性和負載的機械特性的交點出現(xiàn)在第四象限，這時電動機械特性的交點出現(xiàn)在第四象限，這時電動機接線未變，轉(zhuǎn)速反向，是一種制動運行狀態(tài)，接線未變，轉(zhuǎn)速反向，是一種制動運行狀態(tài)，稱為倒拉反轉(zhuǎn)制動運行。稱為倒拉反轉(zhuǎn)制動運行。電路圖？電路圖？倒拉反轉(zhuǎn)制動運行常用于起重設(shè)備低速下放重物的場合。在這倒拉反轉(zhuǎn)制動運行常用于起重設(shè)備低速下放重物的場合。在這種運行方式中，電動機的電磁轉(zhuǎn)矩起了制動作用，限制了重物種運行方式中，電動機的電磁轉(zhuǎn)矩起了制動作用，限制了重物下降的速度。改變電阻的大小，即可改變機械特性的交點，使下降的速度。改變電阻的大小，即可改變

36、機械特性的交點，使重物以不同的穩(wěn)定速度下降。重物以不同的穩(wěn)定速度下降。電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動回饋制動回饋制動 ： 正向回饋制動運行正向回饋制動運行降低電樞電壓的正向回饋制降低電樞電壓的正向回饋制電動機機車下坡電動機機車下坡反向回饋制動運行反向回饋制動運行電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動回饋制動回饋制動 ： 反向回饋制動運行反向回饋制動運行如果他勵直流電動機拖動如果他勵直流電動機拖動位能性負載位能性負載，當電源電壓反接時，當電源電壓反接時 0nnBC為反接制動過程為反接制動過程CD為反向電動狀態(tài)

37、為反向電動狀態(tài)時，為回饋制動部分時，為回饋制動部分穩(wěn)定運行點：穩(wěn)定運行點：E點點電動機以恒速電動機以恒速nE高速下放重物。高速下放重物。為了使位能性負載得到較低的穩(wěn)定下放速度，一般在回饋制動為了使位能性負載得到較低的穩(wěn)定下放速度，一般在回饋制動時，將電樞電路中串聯(lián)的電阻時，將電樞電路中串聯(lián)的電阻R切除，穩(wěn)定運行點為固有特性切除，穩(wěn)定運行點為固有特性的一點，如圖的一點，如圖4.18(a)B點。點。思考：，若打算使電動機以下放重物，能否采用回饋制動？如思考：，若打算使電動機以下放重物，能否采用回饋制動？如不能，可以采用何種方法達到目的？不能，可以采用何種方法達到目的？電力拖動與控制電力拖動與控制第

38、三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動回饋制動回饋制動 ： 反向回饋制動運行反向回饋制動運行穩(wěn)定運行點：穩(wěn)定運行點：E點點電動機以恒速電動機以恒速nE高速下放重物。高速下放重物。為了使位能性負載得到較低的穩(wěn)定下放速度，一般在回饋制動為了使位能性負載得到較低的穩(wěn)定下放速度，一般在回饋制動時，將電樞電路中串聯(lián)的電阻時，將電樞電路中串聯(lián)的電阻R切除，穩(wěn)定運行點為固有特性的切除，穩(wěn)定運行點為固有特性的一點，如圖一點，如圖4.18(a)B點。點。思考：思考： 若打算使電動機以若打算使電動機以 下放重物，能下放重物，能否采用回饋制動？如不能，可以采用何種方法達到目的？否采用回饋制動？如不能，可以

39、采用何種方法達到目的？01600 /minnr500 /minr電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動Page 29功率流程圖功率流程圖(a)電動運行 (b)能耗制動 (c)倒拉反轉(zhuǎn)和反接制動 (d)回饋制動圖圖3-10 3-10 他勵直流電動機各種運行狀態(tài)下功率流程圖他勵直流電動機各種運行狀態(tài)下功率流程圖電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動例例3-23-2：一臺他勵直流電動機：一臺他勵直流電動機： ， ， ， ， ， 設(shè)電機原工作在額定狀態(tài)。設(shè)電機原工作在額定狀態(tài)。1、若帶動位能性負載，有幾種辦法使負載以、若帶

40、動位能性負載，有幾種辦法使負載以100r/min的轉(zhuǎn)速恒速下放重的轉(zhuǎn)速恒速下放重物，求相應(yīng)的參數(shù)；物，求相應(yīng)的參數(shù)；2、若帶反抗性負載，采用電源反接制動，求電樞電路內(nèi)應(yīng)串入的電阻，制、若帶反抗性負載，采用電源反接制動，求電樞電路內(nèi)應(yīng)串入的電阻，制動到動到n=n0時，不切斷電源，電機能否反轉(zhuǎn)？如不能，請說明理由；若能，時，不切斷電源，電機能否反轉(zhuǎn)？如不能，請說明理由；若能，求穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，并說明電動機最后工作于什么狀態(tài)？求穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，并說明電動機最后工作于什么狀態(tài)？3、繪出相應(yīng)的機械特性曲線。、繪出相應(yīng)的機械特性曲線。10NPkW112NIA750 /minNnr0.1aR mI2axNI解：解：1

41、1、 VUN110110 112 0.10.132750NNaeNNUI RCn110 112 0.198.8( )aNNNaEUI RV0110833( /min)0.132NeNUnrCNaaeNeNURRnICC1100.132 ( 100)0.11( )112NeNaNUCnRRI a、采用倒拉反轉(zhuǎn)制動、采用倒拉反轉(zhuǎn)制動則有則有電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動 需要驗證能耗制動開始時的電流，因能耗制動出現(xiàn)的最大電流出現(xiàn)在需要驗證能耗制動開始時的電流，因能耗制動出現(xiàn)的最大電流出現(xiàn)在制動開始時，則制動開始時，則112NIAaaeNRRnIC 0

42、.132 ( 100)0.10.018( )112eNaNCnRRI 98.8838.9( )7.520.118aNaNNaEIAIIRR b、采用能耗制動、采用能耗制動因此不能采用能耗制動因此不能采用能耗制動。mI2axNI電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動112NIA電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動例例3-33-3：一臺他勵直流電動機，以一臺他勵直流電動機，以n=nN/2 的速度下放位能性額定負載的重物，電的速度下放位能性額定負載的重物，電動機的數(shù)據(jù)為：動機的數(shù)據(jù)為： 1、采用倒拉反接制動時，求電樞電

43、路內(nèi)應(yīng)串入的電阻、采用倒拉反接制動時，求電樞電路內(nèi)應(yīng)串入的電阻2、采用能耗制動時，求電樞電路內(nèi)應(yīng)串入的電阻，、采用能耗制動時，求電樞電路內(nèi)應(yīng)串入的電阻，3、采用回饋制動時，電樞電路不串入的電阻，電源電壓應(yīng)降為多少伏、采用回饋制動時，電樞電路不串入的電阻，電源電壓應(yīng)降為多少伏4、在以上三種制動情況下，電樞回路上的損耗功率各有多大？、在以上三種制動情況下，電樞回路上的損耗功率各有多大？解：解：KwPrnAIVURaNNNN75. 2min,/1450,20,110,7 . 0設(shè)上升方向轉(zhuǎn)速為正向，下放時轉(zhuǎn)速為：設(shè)上升方向轉(zhuǎn)速為正向，下放時轉(zhuǎn)速為：)min)./(066. 014507 . 0*20

44、1101rVnRIUCNaNNNe1、倒拉反轉(zhuǎn)制動、倒拉反轉(zhuǎn)制動U=UN，則，則min).(725214502rnnN23. 7min)./(725066. 0)7 . 0(*20110)(RrRCIRRUnNeaaN電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動2、能耗制動、能耗制動U=0，則，則69. 1min)./(725066. 0)7 . 0(*20)(-RrRCIRRnNeaa3、回饋制動、回饋制動R=0，則，則，且電樞反接即電源電壓下降至V85.33,85.33min)./(725066. 020*7 . 0-U-VUrUCIRnNeaa4、電樞回

45、路損耗功率、電樞回路損耗功率W2807 . 0*20PW95669. 17 . 020RPW317223. 77 . 020RP232221222aaaaaaRIRIRI回饋制動時）（）（能耗制動時）（）（倒拉反接制動時電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動3.43.4他勵直流電動機的調(diào)速他勵直流電動機的調(diào)速 1、什么叫調(diào)速？指調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。、什么叫調(diào)速？指調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。2、什么要調(diào)速？、什么要調(diào)速？在生產(chǎn)機械中，往往同一型號、同一容量電動機所服務(wù)的對象不在生產(chǎn)機械中，往往同一型號、同一容量電動機所服務(wù)的對象不同，不同的生產(chǎn)機械要求有不同的運行速度，甚至同一生產(chǎn)

46、機械同，不同的生產(chǎn)機械要求有不同的運行速度，甚至同一生產(chǎn)機械在不同的生產(chǎn)過程時需要不同的運行速度。在不同的生產(chǎn)過程時需要不同的運行速度。譬如，車床切削工件時，精加工用高轉(zhuǎn)速，粗加工用低轉(zhuǎn)速。龍譬如，車床切削工件時，精加工用高轉(zhuǎn)速，粗加工用低轉(zhuǎn)速。龍門刨床刨切時，刀具切入和切出工件用較低速度，中間一段切削門刨床刨切時，刀具切入和切出工件用較低速度，中間一段切削用較高速度，而工作臺返回時用高速度。用較高速度，而工作臺返回時用高速度。這就要求我們根據(jù)生產(chǎn)機械工藝的要求，來改變電動機拖動系統(tǒng)這就要求我們根據(jù)生產(chǎn)機械工藝的要求，來改變電動機拖動系統(tǒng)的運行速度，以提高勞動生產(chǎn)率和保證產(chǎn)品質(zhì)量，這種方法稱為

47、的運行速度，以提高勞動生產(chǎn)率和保證產(chǎn)品質(zhì)量，這種方法稱為調(diào)速調(diào)速 3、調(diào)速方法、調(diào)速方法電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動3.43.4他勵直流電動機的調(diào)速他勵直流電動機的調(diào)速 機械調(diào)速：機械調(diào)速：改變電動機與生產(chǎn)機械之間傳動機構(gòu)的速比來達到調(diào)速的改變電動機與生產(chǎn)機械之間傳動機構(gòu)的速比來達到調(diào)速的目的，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易出事故；目的，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易出事故；電氣調(diào)速：電氣調(diào)速：通過改變電動機參數(shù)而改變系統(tǒng)運行轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法，這通過改變電動機參數(shù)而改變系統(tǒng)運行轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法，這樣可使電動機在一定負載下可獲得不同的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，如采用樣可使電動機在一定負載下可獲得不同的

48、穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，如采用人為特性人為特性； 機械電氣調(diào)速：機械電氣調(diào)速：用電動機獲得幾種轉(zhuǎn)速，配合幾套（一般三套左右）用電動機獲得幾種轉(zhuǎn)速，配合幾套（一般三套左右）機械變速機構(gòu)來調(diào)速。究竟采用哪種方案，要針對具體情況，進行技術(shù)經(jīng)濟比機械變速機構(gòu)來調(diào)速。究竟采用哪種方案，要針對具體情況，進行技術(shù)經(jīng)濟比較才能決定。較才能決定。 本本節(jié)介紹他勵直流電動機的電氣調(diào)速方法以及調(diào)速的性能節(jié)介紹他勵直流電動機的電氣調(diào)速方法以及調(diào)速的性能。他勵直流電動機有良好的調(diào)速性能，能夠在寬廣的調(diào)速范圍實他勵直流電動機有良好的調(diào)速性能，能夠在寬廣的調(diào)速范圍實現(xiàn)平滑的無級調(diào)速，這是交流機所不能比擬的。現(xiàn)平滑的無級調(diào)速，這是交流機所

49、不能比擬的。因此在調(diào)速性能要求較高的生產(chǎn)機械上，例如龍門刨床、高精因此在調(diào)速性能要求較高的生產(chǎn)機械上，例如龍門刨床、高精度車床、電鏟、某些軋鋼機等，還應(yīng)用他勵直流電動機。度車床、電鏟、某些軋鋼機等，還應(yīng)用他勵直流電動機。電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動Page 373.43.4他勵直流電動機的調(diào)速他勵直流電動機的調(diào)速 圖圖3-18電樞回路串電阻調(diào)速電樞回路串電阻調(diào)速21RR 他勵直流電動機的調(diào)速方法他勵直流電動機的調(diào)速方法從他勵直流電動機的機械特性從他勵直流電動機的機械特性 ，當，當TLTL一定時，電動機穩(wěn)定運行一定時，電動機穩(wěn)定運行時，時，T=T

50、LT=TL不變。可見，改變串入電樞回路電阻，改變外加電樞端電壓及改變不變?？梢?，改變串入電樞回路電阻，改變外加電樞端電壓及改變主磁通，得到不同的人為特性，從而在一定負載下獲得不同的運行速度，從主磁通，得到不同的人為特性，從而在一定負載下獲得不同的運行速度，從而達到調(diào)速的目的。而達到調(diào)速的目的。 1 1電樞串電阻調(diào)速電樞串電阻調(diào)速2aeetRRUnTCC C優(yōu)缺點：優(yōu)點：優(yōu)缺點：優(yōu)點：a a、設(shè)備簡單，只需增設(shè)電阻和切換電阻的設(shè)備；、設(shè)備簡單，只需增設(shè)電阻和切換電阻的設(shè)備；b b、操作簡單。、操作簡單。缺點：缺點：a a、由于所串電阻是分段改變，電動機相鄰兩級轉(zhuǎn)速之間變化較大，這種調(diào)速屬于有級調(diào)

51、速；、由于所串電阻是分段改變，電動機相鄰兩級轉(zhuǎn)速之間變化較大，這種調(diào)速屬于有級調(diào)速；（由于（由于IaIa較大，電阻的容量較大，較笨重，不易做到電阻值連續(xù)調(diào)節(jié)，因而電動機轉(zhuǎn)速也較大，電阻的容量較大，較笨重，不易做到電阻值連續(xù)調(diào)節(jié)，因而電動機轉(zhuǎn)速也不能連續(xù)調(diào)節(jié)，一般最多分為六級）不能連續(xù)調(diào)節(jié)，一般最多分為六級）b b、空載時，幾乎沒有調(diào)速作用；、空載時，幾乎沒有調(diào)速作用；c c、低速時，、低速時，大，機械特性軟，轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性較差，調(diào)速范圍不大；大，機械特性軟，轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性較差，調(diào)速范圍不大；d d、低速時，功率損耗大，效率低、低速時，功率損耗大，效率低用途：由于這種調(diào)速方法功率損耗大，不能連續(xù)調(diào)速

52、，低速時轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，調(diào)速范圍小等用途：由于這種調(diào)速方法功率損耗大，不能連續(xù)調(diào)速，低速時轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，調(diào)速范圍小等缺點，只應(yīng)用于調(diào)速性能要求不高的中、小電機上，如起重機、電車等。缺點，只應(yīng)用于調(diào)速性能要求不高的中、小電機上，如起重機、電車等。電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動Page 38降低電源電壓調(diào)速降低電源電壓調(diào)速 圖圖3- -19降壓電源電壓調(diào)速降壓電源電壓調(diào)速 保持他勵直流電動機磁通為額定值不變，電樞回路不串電保持他勵直流電動機磁通為額定值不變，電樞回路不串電阻，降低電樞的電源電壓可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，使電動機拖動負載運行阻，降低電樞的電源電壓可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速

53、，使電動機拖動負載運行于不同的轉(zhuǎn)速上，如圖所示。于不同的轉(zhuǎn)速上，如圖所示。 優(yōu)缺點：優(yōu)點：優(yōu)缺點：優(yōu)點：a a、無論轉(zhuǎn)速高低，機械特性的硬度不變；、無論轉(zhuǎn)速高低，機械特性的硬度不變； b b、低速穩(wěn)定性好，調(diào)速范圍大；、低速穩(wěn)定性好，調(diào)速范圍大； c c、當電源電壓連續(xù)變化時，轉(zhuǎn)速的變化也是連續(xù)的，這種調(diào)速稱為無級調(diào)速。、當電源電壓連續(xù)變化時，轉(zhuǎn)速的變化也是連續(xù)的，這種調(diào)速稱為無級調(diào)速。與串電阻調(diào)速與串電阻調(diào)速( (有級調(diào)速有級調(diào)速) )相比，這種速度調(diào)節(jié)要平滑得多，并且還可以得到任意多級的轉(zhuǎn)相比，這種速度調(diào)節(jié)要平滑得多，并且還可以得到任意多級的轉(zhuǎn)速。因此降低電源電壓從基速向下調(diào)速的調(diào)速方法，

54、在直流電力拖動系統(tǒng)中較廣泛采用。速。因此降低電源電壓從基速向下調(diào)速的調(diào)速方法，在直流電力拖動系統(tǒng)中較廣泛采用。 缺點：直流電動機降壓調(diào)速需要一個可調(diào)電壓的直流電源，這種電源目前用得比較多缺點：直流電動機降壓調(diào)速需要一個可調(diào)電壓的直流電源，這種電源目前用得比較多的是晶閘管整流裝置，設(shè)備投資大。的是晶閘管整流裝置，設(shè)備投資大。電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動Page 39弱磁調(diào)速弱磁調(diào)速 圖圖3-203-20弱磁調(diào)速弱磁調(diào)速 保持他勵直流電動機電源電壓不變，電樞回路也不串電保持他勵直流電動機電源電壓不變，電樞回路也不串電阻，在電動機拖動的負載不過分大時

55、，降低他勵直流電動機的阻，在電動機拖動的負載不過分大時，降低他勵直流電動機的磁通，可以使轉(zhuǎn)矩電動機轉(zhuǎn)速升高。磁通，可以使轉(zhuǎn)矩電動機轉(zhuǎn)速升高。 優(yōu)缺點：優(yōu)點：優(yōu)缺點：優(yōu)點：a a、弱磁調(diào)速是在電流較小的勵磁回路中進行調(diào)節(jié)，控制方便，能量損耗小。、弱磁調(diào)速是在電流較小的勵磁回路中進行調(diào)節(jié)，控制方便，能量損耗小。他勵直流電動機在正常運行情況下，勵磁電流比電樞電流要小很多（一般直流電機的勵磁他勵直流電動機在正常運行情況下，勵磁電流比電樞電流要小很多（一般直流電機的勵磁功率只有電機總?cè)萘康墓β手挥须姍C總?cè)萘康? 15 5），因此勵磁回路中所串的調(diào)速電阻消耗的功率要比電樞回），因此勵磁回路中所串的調(diào)速電阻

56、消耗的功率要比電樞回路串調(diào)速電阻時電阻消耗的功率小得多；而且由于勵磁電路電阻的容量很小，控制很方便。路串調(diào)速電阻時電阻消耗的功率小得多；而且由于勵磁電路電阻的容量很小，控制很方便。b b、調(diào)速的平滑性好，可以實現(xiàn)無級調(diào)速。、調(diào)速的平滑性好，可以實現(xiàn)無級調(diào)速。減弱磁通，在勵磁回路串接小容量可調(diào)電阻，可以連續(xù)調(diào)節(jié)電阻值，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速連續(xù)調(diào)節(jié)。減弱磁通，在勵磁回路串接小容量可調(diào)電阻，可以連續(xù)調(diào)節(jié)電阻值，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速連續(xù)調(diào)節(jié)。缺點：調(diào)速范圍小。缺點：調(diào)速范圍小。電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動他勵直流電動機電力拖動系統(tǒng)中，為了提高電動機的他勵直流電動機電力拖動系統(tǒng)

57、中，為了提高電動機的調(diào)速范圍，常常把調(diào)速范圍，常常把降壓降壓和和弱磁弱磁兩種調(diào)速方法結(jié)合起來兩種調(diào)速方法結(jié)合起來使用，使用，以電動機的額定轉(zhuǎn)速為基本轉(zhuǎn)速，以電動機的額定轉(zhuǎn)速為基本轉(zhuǎn)速，在基速以在基速以下下用降壓調(diào)速，用降壓調(diào)速，在基速以在基速以上上用弱磁調(diào)速。用弱磁調(diào)速。這樣，可以得到很寬的調(diào)速范圍，而且調(diào)速時損耗較這樣，可以得到很寬的調(diào)速范圍，而且調(diào)速時損耗較小，運行效率較高，因此，能很好地滿足各種生產(chǎn)機小，運行效率較高，因此，能很好地滿足各種生產(chǎn)機械對調(diào)速的要求。械對調(diào)速的要求。電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動Page 41調(diào)速的性能指標調(diào)速的

58、性能指標 圖圖3-21電樞串電阻調(diào)速時靜差率與調(diào)速范圍電樞串電阻調(diào)速時靜差率與調(diào)速范圍1 1調(diào)速范圍調(diào)速范圍電動機在額定負載轉(zhuǎn)矩（電動機在額定負載轉(zhuǎn)矩（T=TN）調(diào)速時，其最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速調(diào)速時，其最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比，用之比，用D表示表示顯然，要提高調(diào)速范圍，必須提顯然，要提高調(diào)速范圍，必須提高最高轉(zhuǎn)速，降低最低轉(zhuǎn)速。最高最高轉(zhuǎn)速，降低最低轉(zhuǎn)速。最高轉(zhuǎn)速受電動機的換向及機械強高轉(zhuǎn)速受電動機的換向及機械強度限制，所以在額定轉(zhuǎn)速以上提度限制，所以在額定轉(zhuǎn)速以上提高轉(zhuǎn)速的范圍不太；最低轉(zhuǎn)速受高轉(zhuǎn)速的范圍不太；最低轉(zhuǎn)速受生產(chǎn)機械對轉(zhuǎn)速相對穩(wěn)定性要求生產(chǎn)機械對轉(zhuǎn)速相對穩(wěn)定性要求(即即靜差率靜差率要

59、求要求)的限制。的限制。衡量一種調(diào)速方法的優(yōu)劣需要有一定的標準，這些標準叫指標。衡量一種調(diào)速方法的優(yōu)劣需要有一定的標準，這些標準叫指標。調(diào)速的性能指標時決定電動機選擇哪一種方法的依據(jù)。調(diào)速的性能指標時決定電動機選擇哪一種方法的依據(jù)。 maxminnDn電力拖動與控制電力拖動與控制第三章第三章 直流電機的電力拖動直流電機的電力拖動Page 42調(diào)速的性能指標調(diào)速的性能指標 圖圖3-21電樞串電阻調(diào)速時靜差率與調(diào)速范圍電樞串電阻調(diào)速時靜差率與調(diào)速范圍2 2靜差率靜差率即轉(zhuǎn)速變化率，指電動機由理想空載到額定負載時轉(zhuǎn)速的變化率，用即轉(zhuǎn)速變化率，指電動機由理想空載到額定負載時轉(zhuǎn)速的變化率，用表示。表示。T=TN時時 靜差率靜差率越小，轉(zhuǎn)速的相對穩(wěn)定性越好，負載波越小，轉(zhuǎn)速的相對穩(wěn)定性越好，負載波動時轉(zhuǎn)速變化也越小，