機(jī)電傳動(dòng)控制3-直流電機(jī)

1、1第二章第二章 直流電機(jī)直流電機(jī)要求掌握直流電機(jī)的要求掌握直流電機(jī)的基本工作原理及特性基本工作原理及特性掌握直流電動(dòng)機(jī)掌握直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)的各種方法及各種的各種方法及各種優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用場所。優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用場所。1.1 1.1 直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理2作電源用電源用-直流發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為直流電能；作-直流電動(dòng)機(jī)將直流電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；做用一般小于10萬kW即100MW的單機(jī)同步發(fā)電機(jī)要用直流發(fā)電機(jī)作為勵(lì)磁機(jī)。-直流測速發(fā)電機(jī)將機(jī)械信號轉(zhuǎn)換為電信號-直流伺服電動(dòng)機(jī)將控制信號轉(zhuǎn)換為機(jī)械信號。直流電機(jī)的用途直流電機(jī)的用途3工作原理機(jī)械特性啟動(dòng)

2、特性調(diào)速特性制動(dòng)特性直流電機(jī)的基本知識(shí)直流電機(jī)的基本知識(shí)4直流電機(jī)的基本原理直流電機(jī)的基本原理電磁相互作用電磁相互作用 切割磁力線產(chǎn)生電動(dòng)勢切割磁力線產(chǎn)生電動(dòng)勢 通電導(dǎo)體在磁場中受力通電導(dǎo)體在磁場中受力5直流電機(jī)的組成直流電機(jī)的組成6直流電機(jī)各部分的功能直流電機(jī)各部分的功能1 1、主磁極：主磁極：勵(lì)磁繞組上加上直流勵(lì)磁繞組上加上直流電壓，勵(lì)磁繞組上有勵(lì)磁電流流過，電壓，勵(lì)磁繞組上有勵(lì)磁電流流過，使定子鐵心產(chǎn)生固定磁場，即定子使定子鐵心產(chǎn)生固定磁場，即定子的主要作用是產(chǎn)生磁場。的主要作用是產(chǎn)生磁場。2 2、電樞線圈：電樞線圈：在固定的磁場中旋在固定的磁場中旋轉(zhuǎn)，主要作用是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢或轉(zhuǎn)，主要

3、作用是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢或機(jī)械轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。機(jī)械轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。3-43-4、換向器、電刷：換向器、電刷：電刷固定在電刷固定在定子上不動(dòng)，換向片與電樞繞組一定子上不動(dòng)，換向片與電樞繞組一起旋轉(zhuǎn)，電刷與換向片保持滑動(dòng)接起旋轉(zhuǎn)，電刷與換向片保持滑動(dòng)接觸。觸。對發(fā)電機(jī)而言，換向器的作用是將電樞繞組感應(yīng)的交流電動(dòng)勢轉(zhuǎn)換成對發(fā)電機(jī)而言，換向器的作用是將電樞繞組感應(yīng)的交流電動(dòng)勢轉(zhuǎn)換成電刷間的直流電動(dòng)勢；電刷間的直流電動(dòng)勢；對電動(dòng)機(jī)而言，對電動(dòng)機(jī)而言，換向器的作用換向器的作用則是將外加的直流電源轉(zhuǎn)換為電樞繞組則是將外加的直流電源轉(zhuǎn)換為電樞繞組的交變電源，并在每一磁極下，電樞導(dǎo)體的電流方向不變，以產(chǎn)

4、生恒的交變電源，并在每一磁極下，電樞導(dǎo)體的電流方向不變，以產(chǎn)生恒定的電磁轉(zhuǎn)矩。定的電磁轉(zhuǎn)矩。7直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)8直流電動(dòng)機(jī)的基本原理直流電動(dòng)機(jī)的基本原理電磁轉(zhuǎn)矩：電磁轉(zhuǎn)矩：電樞繞組中的電流與電樞繞組中的電流與勵(lì)磁磁通勵(lì)磁磁通 相互作用，產(chǎn)生電磁相互作用，產(chǎn)生電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩。力和電磁轉(zhuǎn)矩。 T=KT=Kt t I Ia a：反電動(dòng)勢：反電動(dòng)勢：電樞在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電樞在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，其方線圈中要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，其方向與電流或外加電壓的方向總是向與電流或外加電壓的方向總是相反。相反。 E=KE=Ke e n n 為勵(lì)磁磁通為勵(lì)磁磁通K Ke e、 K Kt t為常數(shù)為

5、常數(shù)K Kt t 9.55 9.55 K Ke e91.2 1.2 直流發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī)10直流發(fā)電機(jī)工作原理直流發(fā)電機(jī)工作原理E=KE=Ke e n n：電源電動(dòng)勢電源電動(dòng)勢T=KT=Kt t I Ia a：電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩阻轉(zhuǎn)矩阻轉(zhuǎn)矩 為勵(lì)磁磁通為勵(lì)磁磁通K Ke e、 K Kt t為常數(shù)為常數(shù)K Kt t9.55 9.55 K Ke e11他勵(lì)發(fā)電機(jī)他勵(lì)發(fā)電機(jī)12他勵(lì)發(fā)電機(jī)的特性他勵(lì)發(fā)電機(jī)的特性磁路未飽和磁路未飽和磁路飽和磁路飽和13他勵(lì)發(fā)電機(jī)的特性他勵(lì)發(fā)電機(jī)的特性14并勵(lì)發(fā)電機(jī)并勵(lì)發(fā)電機(jī)問題：問題： 1 1、勵(lì)磁電流從何而來、勵(lì)磁電流從何而來? ? 2 2、電壓如何建立、電壓如何建立?

6、 ?15并勵(lì)發(fā)電機(jī)的特性并勵(lì)發(fā)電機(jī)的特性16并勵(lì)發(fā)電機(jī)的特性并勵(lì)發(fā)電機(jī)的特性問題：三個(gè)條件不滿足，怎么辦問題：三個(gè)條件不滿足，怎么辦? ?17電動(dòng)狀態(tài)和發(fā)電狀態(tài)的區(qū)別電動(dòng)狀態(tài)和發(fā)電狀態(tài)的區(qū)別能量轉(zhuǎn)換方式電磁轉(zhuǎn)矩作用電動(dòng)勢的作用E與I的方向不同18分析電機(jī)特性的三個(gè)基本方程式分析電機(jī)特性的三個(gè)基本方程式轉(zhuǎn)矩方程式轉(zhuǎn)矩方程式電勢方程式電勢方程式電壓平衡方程式電壓平衡方程式T=Kt Ia發(fā)電機(jī)：發(fā)電機(jī)：T T為阻轉(zhuǎn)矩，方向與為阻轉(zhuǎn)矩，方向與n n相相反，原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩反，原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩T T1 1=T+T=T+T0 0電動(dòng)機(jī)：電動(dòng)機(jī)： T T為拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩，方向與為拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩，方向與n n相同，相同， T T =

7、 = T TL L+T+T0 0E=KE=Ke e n n發(fā)電機(jī)：發(fā)電機(jī)：E E為電源電動(dòng)勢，方向?yàn)殡娫措妱?dòng)勢，方向與與IaIa相同相同電動(dòng)機(jī)：電動(dòng)機(jī)： E E為反電動(dòng)勢，方向與為反電動(dòng)勢，方向與IaIa相反相反發(fā)電機(jī)：發(fā)電機(jī)：E= U+ IE= U+ Ia aR Ra a電源電動(dòng)勢為負(fù)載電壓和電樞電電源電動(dòng)勢為負(fù)載電壓和電樞電阻電壓所平衡。阻電壓所平衡。電動(dòng)機(jī)：電動(dòng)機(jī)： U U = E + I= E + Ia aR Ra a 電動(dòng)機(jī)外電動(dòng)機(jī)外加電樞電壓為電樞反電動(dòng)勢和電加電樞電壓為電樞反電動(dòng)勢和電樞電阻電壓所平衡樞電阻電壓所平衡靜態(tài)平衡，動(dòng)態(tài)調(diào)整靜態(tài)平衡，動(dòng)態(tài)調(diào)整19直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)與勵(lì)磁方式

8、直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)與勵(lì)磁方式20等效電路圖等效電路圖21他勵(lì)電動(dòng)機(jī)他勵(lì)電動(dòng)機(jī)22他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性nKERIEUeaa,aeaeIKRKUntaatKTIIKT/nnTKKRKUnteae02eKUnnT00時(shí)，理想空載轉(zhuǎn)速：%100nTdndT機(jī)械特性硬度：23機(jī)械特性硬度機(jī)械特性硬度為了衡量電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨負(fù)為了衡量電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨負(fù)載變化的情況，即機(jī)械特載變化的情況，即機(jī)械特性的平直度引入性的平直度引入機(jī)械特性機(jī)械特性硬度硬度：%100nTdndT機(jī)械特性硬度：），如同步電動(dòng)機(jī)等絕對硬特性（)1(等交流異步電動(dòng)機(jī)的上部，如直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)，硬特性（)10)2(，如直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)等

9、軟特性（)10)3(24固有機(jī)械特性固有機(jī)械特性固有機(jī)械特性：自然特性，指額定條件下（額定電壓固有機(jī)械特性：自然特性，指額定條件下（額定電壓和額定磁通）下和電樞電路內(nèi)不外接任何電阻時(shí)的機(jī)和額定磁通）下和電樞電路內(nèi)不外接任何電阻時(shí)的機(jī)械特性。械特性。TKKRKUnteae2當(dāng)當(dāng)U U = =U UN N ， = = N N ，且且R Ra a，K Ke e，K Kt t 都為常數(shù)，故機(jī)械特性曲線都為常數(shù)，故機(jī)械特性曲線n n = =f(T)f(T)是一條直線。是一條直線。確定兩點(diǎn)，確定兩點(diǎn)，1 1）理想空載點(diǎn)（）理想空載點(diǎn)（0 0， n n0 0 ）；）；2 2）額定運(yùn)行點(diǎn)（）額定運(yùn)行點(diǎn)（ T

10、TN N ， n nN N）。就可得到機(jī)械特性曲線。）。就可得到機(jī)械特性曲線。可以由銘牌數(shù)據(jù)求出：可以由銘牌數(shù)據(jù)求出：額定功率額定功率P PN N，額定電壓額定電壓U UN N，額定電流額定電流I IN N，額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速n nN N，等。等。由上述數(shù)據(jù)可以求出由上述數(shù)據(jù)可以求出R Ra a，K Ke e ，n n0 0，T TN N25固有機(jī)械特性固有機(jī)械特性輸出功率輸入功率NPNNNNNNNIUIUPIUNNIU）（ 1NNaNIURI)1)(75. 05 . 0(2NNaIUR/)1)(75. 05 . 0()/(NNNIUP為電動(dòng)機(jī)的效率勢額定運(yùn)行條件下的反電aNNNeNRIUnKE

11、NaNNenRIUK:%75%502占總功耗的在額定負(fù)載下銅耗aaRI1 1）估算電樞電阻）估算電樞電阻RaRa2 2）求）求K Ke e 26固有機(jī)械特性固有機(jī)械特性）（eNKUn/03 3）求理想空載轉(zhuǎn)速）求理想空載轉(zhuǎn)速 min/55. 9rWNsradWNNmNnPwPT4 4）求額定轉(zhuǎn)矩）求額定轉(zhuǎn)矩5 5）因此，由（）因此，由（0 0， n n0 0 ）和）和（ T TN N ， n nN N）就可得到機(jī)）就可得到機(jī)械特性曲線。械特性曲線。27例題例題一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，額定功率一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，額定功率P PN N=5.5KW =5.5KW ，額定電壓額定電壓U UN N=220V

12、 =220V ，額定電流額定電流I IN N=31A=31A，額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速n nN N=1500rpm=1500rpm，若若忽略損耗，認(rèn)為額定運(yùn)行時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩近似等于額定輸忽略損耗，認(rèn)為額定運(yùn)行時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩近似等于額定輸出轉(zhuǎn)矩，試?yán)L出這臺(tái)電動(dòng)機(jī)近似的固有機(jī)械特性曲線。出轉(zhuǎn)矩，試?yán)L出這臺(tái)電動(dòng)機(jī)近似的固有機(jī)械特性曲線。解：解：1 1）估算電樞電阻）估算電樞電阻RaRa71. 0)1 (5 . 0NNNNNaIUIUPRrpmVnRIUKNaNNe/132.0）（2 2）求）求K Ke e rpmKUneN1667/0）（3 3）求理想空載轉(zhuǎn)速）求理想空載轉(zhuǎn)速mNnPTNNN.3555.94 4

13、）求額定轉(zhuǎn)矩）求額定轉(zhuǎn)矩5 5）得到機(jī)械特性曲線）得到機(jī)械特性曲線: :28問題問題直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)怎樣才能反轉(zhuǎn)？29他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)怎樣才能反轉(zhuǎn)？他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)怎樣才能反轉(zhuǎn)？1、改變外加電壓的極性2、改變勵(lì)磁電流方向nnTKKRKUnKTIIKTIKRKUnnKERIEUmeaemaamaeaeeaa02/,30人為機(jī)械特性人為機(jī)械特性定義：指電樞電壓、磁通不為額定值，或電樞電路中接有外加電阻時(shí)的機(jī)械特性。31人為機(jī)械特性人為機(jī)械特性-電樞回路串電阻電樞回路串電阻adNteaNeNRTKKRKUn串2（1 1）二者的理想空）二者的理想空載轉(zhuǎn)速是相同的；載轉(zhuǎn)速是相同的；（2 2）轉(zhuǎn)速降卻變大）轉(zhuǎn)速

14、降卻變大了，即特性變軟。了，即特性變軟。 nnTKKRRKUnNteadaNeN0232人為機(jī)械特性人為機(jī)械特性改變電樞電壓改變電樞電壓nnTKKRKUnNteaNe0233人為機(jī)械特性人為機(jī)械特性改變勵(lì)磁磁通改變勵(lì)磁磁通nnTKKRKUnmeaeN02從上式看出，改變勵(lì)磁磁通從上式看出，改變勵(lì)磁磁通 時(shí)，時(shí)，n n0 0變大，變大， sttstIKT每條人為特性曲線都與固有特性曲線相交，每條人為特性曲線都與固有特性曲線相交，交點(diǎn)左邊的一段在固有特性之上，交點(diǎn)右交點(diǎn)左邊的一段在固有特性之上，交點(diǎn)右邊的一段在固有特性之下。而額定條件下，邊的一段在固有特性之下。而額定條件下，電動(dòng)機(jī)總是工作在交點(diǎn)的

15、左邊。電動(dòng)機(jī)總是工作在交點(diǎn)的左邊。nKERIEUnea，時(shí)0astRUI/34人為機(jī)械特性人為機(jī)械特性改變勵(lì)磁磁通改變勵(lì)磁磁通注意：磁通過分削弱后，注意：磁通過分削弱后，如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，將如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，將使電動(dòng)機(jī)電流大大增加使電動(dòng)機(jī)電流大大增加而嚴(yán)重過載。而嚴(yán)重過載。他勵(lì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前必須先加勵(lì)磁電流，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，他勵(lì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前必須先加勵(lì)磁電流，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，決不允許勵(lì)磁電路斷開或勵(lì)磁電流為零。決不允許勵(lì)磁電路斷開或勵(lì)磁電流為零。他勵(lì)電動(dòng)機(jī)在使用中一般設(shè)有他勵(lì)電動(dòng)機(jī)在使用中一般設(shè)有“失磁失磁”保護(hù)。保護(hù)。LamTIKT為什么？為什么？勵(lì)磁電流為零時(shí)，電動(dòng)機(jī)的剩磁將會(huì)使電動(dòng)機(jī)的速度上勵(lì)磁

16、電流為零時(shí)，電動(dòng)機(jī)的剩磁將會(huì)使電動(dòng)機(jī)的速度上升到機(jī)械強(qiáng)度所不允許的數(shù)值，通常稱為升到機(jī)械強(qiáng)度所不允許的數(shù)值，通常稱為“飛車飛車” mLaKTI/35 一般情況下，電動(dòng)機(jī)額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩一般情況下，電動(dòng)機(jī)額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩T TL L比比T Tstst( (啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩或啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩或堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩) )小得多，故減弱磁通會(huì)使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高。小得多，故減弱磁通會(huì)使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高。只有當(dāng)負(fù)載特別重或磁通只有當(dāng)負(fù)載特別重或磁通 特別小時(shí)，如再減弱特別小時(shí)，如再減弱 ，轉(zhuǎn)速反而下降。轉(zhuǎn)速反而下降。關(guān)于減弱磁通時(shí)的人為特性關(guān)于減弱磁通時(shí)的人為特性36串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性37aCICKRKCTKUTK

17、KRKUneateNteaeN/2以上特性近似為雙曲線以上特性近似為雙曲線兩段特性曲線組合在一起，兩段特性曲線組合在一起，就構(gòu)成了串勵(lì)電動(dòng)機(jī)完整的就構(gòu)成了串勵(lì)電動(dòng)機(jī)完整的特性曲線！特性曲線！CKIKTmam/2mKCT /串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性38特點(diǎn)：特點(diǎn)：1 1）負(fù)載的大小對轉(zhuǎn)速影響很大：負(fù)載轉(zhuǎn)矩大時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低；負(fù)載）負(fù)載的大小對轉(zhuǎn)速影響很大：負(fù)載轉(zhuǎn)矩大時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低；負(fù)載轉(zhuǎn)矩小時(shí)，電動(dòng)機(jī)很快上升。轉(zhuǎn)矩小時(shí)，電動(dòng)機(jī)很快上升。 這一特性有利于牽引車：重載時(shí)，自行降低運(yùn)行速度確保運(yùn)行安全；這一特性有利于牽引車：重載時(shí)，自行降低運(yùn)行速度確保運(yùn)行安全；輕載時(shí)，又自行升高速度

18、以提高生產(chǎn)率。輕載時(shí)，又自行升高速度以提高生產(chǎn)率。2 2）啟動(dòng)時(shí)的勵(lì)磁電流大，）啟動(dòng)時(shí)的勵(lì)磁電流大，因此在電網(wǎng)或電動(dòng)，因此在電網(wǎng)或電動(dòng)機(jī)容許啟動(dòng)電流一定時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩比他勵(lì)電動(dòng)機(jī)大。機(jī)容許啟動(dòng)電流一定時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩比他勵(lì)電動(dòng)機(jī)大。注意：不允許空載運(yùn)行注意：不允許空載運(yùn)行! 為什么？為什么？串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性39串勵(lì)電動(dòng)機(jī)怎樣才能反轉(zhuǎn)？串勵(lì)電動(dòng)機(jī)怎樣才能反轉(zhuǎn)？能否改變電源極性使能否改變電源極性使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)？電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)？改變電源極性則電樞電流改變電源極性則電樞電流IaIa與與T=KT=Kt t I Ia a方向不變，則方向不變，則電動(dòng)機(jī)不能電動(dòng)機(jī)不能反轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)。1 1、改變電樞的

19、接線極性、改變電樞的接線極性2 2、改變勵(lì)磁繞組的接線極性、改變勵(lì)磁繞組的接線極性二者選其一二者選其一401.4 機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的理論基礎(chǔ)機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)要點(diǎn)：學(xué)習(xí)要點(diǎn)：v機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式；機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式；v了解幾種典型生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載特性；了解幾種典型生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載特性；v了解機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件以及了解機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件以及學(xué)會(huì)分析實(shí)際系統(tǒng)的穩(wěn)定性；學(xué)會(huì)分析實(shí)際系統(tǒng)的穩(wěn)定性； 機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)、通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的整體。電動(dòng)機(jī)種類繁多，特性各異；生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載特性也是各種各樣。但從動(dòng)力學(xué)角度分析，它們都服從統(tǒng)一規(guī)律。41

20、單軸拖動(dòng)系統(tǒng)的組成單軸拖動(dòng)系統(tǒng)的組成42運(yùn)動(dòng)方程式運(yùn)動(dòng)方程式dtdnGDdtdJTTLM3752dLMTTT結(jié)論：結(jié)論：電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩總是由負(fù)載轉(zhuǎn)矩（靜態(tài)轉(zhuǎn)矩）和動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩所平衡！電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩總是由負(fù)載轉(zhuǎn)矩（靜態(tài)轉(zhuǎn)矩）和動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩所平衡！43傳動(dòng)系統(tǒng)的狀態(tài)傳動(dòng)系統(tǒng)的狀態(tài)dtdnGDTTLM3752運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)有兩種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：003752dtdndtdnGDTTTLMd，即1.穩(wěn)態(tài)（TM=TL)轉(zhuǎn)速n為常數(shù)，傳動(dòng)系統(tǒng)以恒速運(yùn)動(dòng)-穩(wěn)態(tài)，加速，即003752dtdndtdnGDTTTLMd2.動(dòng)態(tài)（ TM ! =TL)傳動(dòng)系統(tǒng)以加速或減速運(yùn)動(dòng)-動(dòng)態(tài)，減速，即003752dtdndtdnGDTTTLMd4

21、4的參考方向的參考方向轉(zhuǎn)矩正方向的約定轉(zhuǎn)矩正方向的約定 因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)和生產(chǎn)機(jī)械以共同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，所以，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)和生產(chǎn)機(jī)械以共同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，所以，一般一般以以（或（或n）的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)閰⒖紒泶_定轉(zhuǎn)矩的正負(fù)。）的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)閰⒖紒泶_定轉(zhuǎn)矩的正負(fù)。nTTLM、 由于傳動(dòng)系統(tǒng)有各種由于傳動(dòng)系統(tǒng)有各種，相應(yīng)地運(yùn)動(dòng)方程式中轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩就有不同，相應(yīng)地運(yùn)動(dòng)方程式中轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩就有不同的符號。的符號。 當(dāng)當(dāng)TM的實(shí)際作用方向與的實(shí)際作用方向與n的方向相同時(shí)，的方向相同時(shí)，TM取與取與n相同的符號，否則相同的符號，否則取與取與n相反的符號；相反的符號； 當(dāng)當(dāng)TL的實(shí)際作用方向與的實(shí)際作用方向與n的方向相反時(shí)，的方向相反

22、時(shí)，TL取與取與n相同的符號，否則取相同的符號，否則取與與n相反的符號。相反的符號。45根據(jù)上述約定就可以從轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的符號上根據(jù)上述約定就可以從轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的符號上判定判定TM與與TL的性質(zhì)：的性質(zhì)： 的參考方向（續(xù)）的參考方向（續(xù)） nTTLM、dtdnGDTTLM3752v若若TL與與n的符號相同（同為正或同為負(fù)），則表示的符號相同（同為正或同為負(fù)），則表示TL的作用方向相同，為的作用方向相同，為制制動(dòng)轉(zhuǎn)矩動(dòng)轉(zhuǎn)矩；若；若TL與與n的符號相反，則表示的符號相反，則表示TL的作用方向相同，為的作用方向相同，為拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩。v若若TM與與n的符號相同（同為正或同為負(fù)），則表示的符號相同（同為

23、正或同為負(fù)），則表示TM的作用方向相同，為的作用方向相同，為拖拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩動(dòng)轉(zhuǎn)矩；若；若TM與與n的符號相反，則表示的符號相反，則表示TM的作用方向相反，為的作用方向相反，為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。46舉例舉例47舉例舉例當(dāng)重物上升時(shí)，當(dāng)重物上升時(shí)，TM的作用方的作用方向與向與n的方向相同，故的方向相同，故TM的符的符號與號與n的符號相同，同為正；的符號相同，同為正；而而TL的作用方向與的作用方向與n的方向相的方向相反，故反，故TL的符號與的符號與n的符號相的符號相反，同為正。反，同為正。TM、 TL、n的方向如圖（的方向如圖（a）所示所示dtdnGDTTLM375248舉例舉例v當(dāng)重物下降時(shí)，當(dāng)重物下

24、降時(shí)，TM的作用方向與的作用方向與n的的方向相反，故方向相反，故TM的符號與的符號與n的符號相的符號相反，反，n n為負(fù)，為負(fù)， TM為正；為正；v而而TL的作用方向與的作用方向與n的方向相同，故的方向相同，故TL的符號與的符號與n的符號相反，為正。的符號相反，為正。vTM、 TL、n的方向如圖（的方向如圖（b）所示）所示 .dtdnGDTTLM3752dtdnGDTTML3752491.5 1.5 生產(chǎn)機(jī)械的機(jī)械特性生產(chǎn)機(jī)械的機(jī)械特性u負(fù)載轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速之間的函數(shù)關(guān)系，稱為生產(chǎn)機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速之間的函數(shù)關(guān)系，稱為生產(chǎn)機(jī)械的機(jī)械特性。械的機(jī)械特性。u不同類型的生產(chǎn)機(jī)械在運(yùn)動(dòng)中受阻力的性質(zhì)不不同類型

25、的生產(chǎn)機(jī)械在運(yùn)動(dòng)中受阻力的性質(zhì)不同，其機(jī)械特性曲線的形狀也有所不同。同，其機(jī)械特性曲線的形狀也有所不同。50恒轉(zhuǎn)矩型機(jī)械特性恒轉(zhuǎn)矩型機(jī)械特性反抗轉(zhuǎn)矩：又稱摩擦性轉(zhuǎn)矩，因摩擦、非彈性體的壓縮、拉伸與扭轉(zhuǎn)等作用而產(chǎn)生的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。機(jī)械加工過程中切削力產(chǎn)生的負(fù)載轉(zhuǎn)矩就是反抗轉(zhuǎn)矩。其特點(diǎn)如下：轉(zhuǎn)矩大小恒定不變；作用方向始終與速度n的方向相反，當(dāng)n的方向發(fā)生變化時(shí)，它的作用方向也隨之發(fā)生變化，恒與運(yùn)動(dòng)方向相反，即總是阻礙運(yùn)動(dòng)的。 按轉(zhuǎn)矩正方向的約定可知，反抗轉(zhuǎn)矩恒與轉(zhuǎn)速n取相同的符號，即n為正方向時(shí)TL為正，特性在第一象限；n為負(fù)方向時(shí)TL為負(fù)，特性在第三象限， 位能轉(zhuǎn)矩：由物體的的重力和彈性體的壓縮、拉

26、伸與扭轉(zhuǎn)等作用而產(chǎn)生的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，其特點(diǎn)為：轉(zhuǎn)矩大小恒定不變；作用方向不變，與運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)，即在某一方向阻礙運(yùn)動(dòng)，而在另一方向促進(jìn)運(yùn)動(dòng)。 不難理解，在運(yùn)動(dòng)方程式中，反抗轉(zhuǎn)矩TL的符號是正的；位能轉(zhuǎn)矩TL的符號則有時(shí)為正，有時(shí)為負(fù)。51離心式通風(fēng)型機(jī)械特性離心式通風(fēng)型機(jī)械特性2CnTL虛線表示在有摩擦負(fù)載的實(shí)際情況 根據(jù)離心機(jī)原理工作的：如離心式鼓風(fēng)機(jī)、水泵等根據(jù)離心機(jī)原理工作的：如離心式鼓風(fēng)機(jī)、水泵等52直線型機(jī)特性械直線型機(jī)特性械CnTL實(shí) 驗(yàn) 室 中 模擬負(fù)載用的他勵(lì)電動(dòng)機(jī)，當(dāng)勵(lì)磁電流和電樞電阻固定不變時(shí)，其電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成正比，即呈現(xiàn)直線型機(jī)械特性。 負(fù)載轉(zhuǎn)矩負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL隨隨n的增加成正比

27、地增大的增加成正比地增大53恒功率型機(jī)械特性恒功率型機(jī)械特性nCTL如在車床加工過程中，粗加工時(shí)，切削量大，負(fù)載阻力大，開低速；精加工時(shí)，切削量小，負(fù)載阻力小，開高速。但在不同轉(zhuǎn)速下，切削功率基本不變。即呈現(xiàn)恒功率型機(jī)械特性。 負(fù)載轉(zhuǎn)矩負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL與轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速n成反比成反比54幾種負(fù)載比較幾種負(fù)載比較55機(jī)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的含義機(jī)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的含義v系統(tǒng)應(yīng)能以一定速度勻速運(yùn)行；系統(tǒng)應(yīng)能以一定速度勻速運(yùn)行；v系統(tǒng)受某種外部干擾（如電壓波動(dòng)、負(fù)載轉(zhuǎn)系統(tǒng)受某種外部干擾（如電壓波動(dòng)、負(fù)載轉(zhuǎn)矩波動(dòng)等）使運(yùn)行速度發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)保證在矩波動(dòng)等）使運(yùn)行速度發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)保證在干擾消除后系統(tǒng)能恢復(fù)到原來的運(yùn)行速

28、度。干擾消除后系統(tǒng)能恢復(fù)到原來的運(yùn)行速度。56機(jī)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件機(jī)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩T TM M和負(fù)載轉(zhuǎn)矩和負(fù)載轉(zhuǎn)矩T TL L大小相等，方向相反，大小相等，方向相反，相互平衡是系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件相互平衡是系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件( (特性曲線有交點(diǎn)特性曲線有交點(diǎn)) )。 系統(tǒng)受到干擾后，要具有恢復(fù)到原平衡狀態(tài)的能力，即：系統(tǒng)受到干擾后，要具有恢復(fù)到原平衡狀態(tài)的能力，即：當(dāng)干擾使速度上升時(shí)，有當(dāng)干擾使速度上升時(shí)，有T TM MTTTL L 。這是穩(wěn)定運(yùn)行的充分條件。這是穩(wěn)定運(yùn)行的充分條件。57舉例1故故a a點(diǎn)是系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點(diǎn)點(diǎn)是系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點(diǎn)a點(diǎn)點(diǎn)

29、:TM-TL=0當(dāng)負(fù)載當(dāng)負(fù)載TL突然增大到突然增大到TL時(shí)，由于機(jī)械慣性，速時(shí)，由于機(jī)械慣性，速度度n和電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩不能突變，此時(shí)和電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩不能突變，此時(shí)TM-TL0,系統(tǒng)要加速，系統(tǒng)要加速，n要上升，當(dāng)?shù)揭仙?，?dāng)?shù)絘點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)在平衡點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行系統(tǒng)在平衡點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行58故故b b點(diǎn)不是系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點(diǎn)點(diǎn)不是系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點(diǎn)舉例1b點(diǎn)點(diǎn):TM-TL=0當(dāng)負(fù)載突然增大時(shí)，由于機(jī)械慣性，速度當(dāng)負(fù)載突然增大時(shí)，由于機(jī)械慣性，速度n和電動(dòng)和電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩不能突變，此時(shí)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩不能突變，此時(shí)TM-TL0,使使n上升，上升，進(jìn)入到進(jìn)入到a點(diǎn)穩(wěn)定工作，回不到點(diǎn)穩(wěn)定工作，回不到b點(diǎn)。點(diǎn)。

30、59舉例2負(fù)載特性曲線各電機(jī)特性曲線有交點(diǎn)（平衡點(diǎn)）B點(diǎn)符合穩(wěn)定運(yùn)行條件。此點(diǎn)是穩(wěn)定的，為穩(wěn)定平衡點(diǎn)。601.6 -1 直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性611.6-2 直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性TKKRRKUnteadae2621、他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的電樞回路串電阻調(diào)速632、他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)壓調(diào)速 為常數(shù)為常數(shù)，所以所以T TL L常數(shù)時(shí)，穩(wěn)定運(yùn)行下的電樞電常數(shù)時(shí)，穩(wěn)定運(yùn)行下的電樞電流流IaIa也是一個(gè)常數(shù)也是一個(gè)常數(shù), ,與電樞電壓與電樞電壓U U無關(guān)。無關(guān)。643、改變磁通調(diào)速1 1）可以平滑無級調(diào)速，只能弱磁調(diào)速，在額定轉(zhuǎn)速以上）可以平滑無級調(diào)速，只能弱磁調(diào)

31、速，在額定轉(zhuǎn)速以上調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)；2 2）調(diào)速特性較軟，且受電動(dòng)機(jī)換向條件等的限制，普通）調(diào)速特性較軟，且受電動(dòng)機(jī)換向條件等的限制，普通他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速不得超過額定轉(zhuǎn)速的他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速不得超過額定轉(zhuǎn)速的1.21.2倍，調(diào)速范倍，調(diào)速范圍不大；圍不大； 653 3）調(diào)速時(shí)維持電樞電壓和電樞電流不）調(diào)速時(shí)維持電樞電壓和電樞電流不變，電動(dòng)機(jī)的輸出功率不變，恒變，電動(dòng)機(jī)的輸出功率不變，恒功率調(diào)速。功率調(diào)速。4)4) 基于弱磁調(diào)速范圍不大，它往往基于弱磁調(diào)速范圍不大，它往往是和調(diào)壓調(diào)速配合使用，即在額是和調(diào)壓調(diào)速配合使用，即在額定轉(zhuǎn)速以下，用降壓調(diào)速，而在定轉(zhuǎn)速以下，用降壓調(diào)速，而在額定轉(zhuǎn)速以上，

32、則用弱磁調(diào)速。額定轉(zhuǎn)速以上，則用弱磁調(diào)速。3、改變磁通調(diào)速66例題一臺(tái)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)，其額定數(shù)據(jù)為：一臺(tái)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)，其額定數(shù)據(jù)為：P PN N=2.2kW=2.2kW，U UN N=220V=220V，I IN N=12.4A=12.4A，n nN N=1500rpm=1500rpm，Ra=1.7 Ra=1.7 歐，如果這臺(tái)電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)歐，如果這臺(tái)電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)矩下運(yùn)行，試求：矩下運(yùn)行，試求：1 1）電動(dòng)機(jī)的電樞電壓降至）電動(dòng)機(jī)的電樞電壓降至180180V V時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為多少？時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為多少？2 2）勵(lì)磁電流）勵(lì)磁電流I If f=0.8I=0.8IfNfN( (即磁通即磁

33、通 =0.8=0.8 N N) )時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為多少？時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為多少？3 3）電樞回路中串入附加電阻）電樞回路中串入附加電阻R Radad=2=2歐時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為多少？歐時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為多少？解：額定轉(zhuǎn)矩解：額定轉(zhuǎn)矩1 1）U=180VU=180VmNnPTNNN.1455. 9rpmVnRIUKNaNNNe/13.0ANmKKNeNt/24.155.9rpmTKKRKUnNNteaNe123622 2）磁通）磁通 =0.8=0.8 N NrpmVKKNee/104.08 .0ANmKKNtt/99.08 .0rpmTKKRKUnNteae196223 3）電樞回路中串入）電

34、樞回路中串入附加電阻附加電阻R Radad=2=2歐時(shí)歐時(shí)rpmTKKRRKUnNNteadaNeN13682671.7 直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)1 1制動(dòng)與啟動(dòng)制動(dòng)與啟動(dòng)啟動(dòng)啟動(dòng)：施電于電動(dòng)機(jī)使電動(dòng)機(jī)速度從靜止加速到某一穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的：施電于電動(dòng)機(jī)使電動(dòng)機(jī)速度從靜止加速到某一穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；制動(dòng)：制動(dòng)：使電動(dòng)機(jī)速度從某一穩(wěn)定轉(zhuǎn)速開始減速到停止或是限制位使電動(dòng)機(jī)速度從某一穩(wěn)定轉(zhuǎn)速開始減速到停止或是限制位能負(fù)載下降速度的一種運(yùn)行狀態(tài)。能負(fù)載下降速度的一種運(yùn)行狀態(tài)。 幾個(gè)基本的概念幾個(gè)基本的概念68幾個(gè)基本的概念幾個(gè)基本的概念電動(dòng)機(jī)有兩種停止運(yùn)轉(zhuǎn)方式：電動(dòng)機(jī)有兩種

35、停止運(yùn)轉(zhuǎn)方式：2 2制動(dòng)與自然停車制動(dòng)與自然停車1 1）自然停車：自然停車：電動(dòng)機(jī)脫離電網(wǎng)，靠很小的摩擦阻轉(zhuǎn)矩消耗機(jī)械能使電動(dòng)機(jī)脫離電網(wǎng)，靠很小的摩擦阻轉(zhuǎn)矩消耗機(jī)械能使轉(zhuǎn)速慢慢下降直到轉(zhuǎn)速為零而停車。這種停車過程需時(shí)較長，轉(zhuǎn)速慢慢下降直到轉(zhuǎn)速為零而停車。這種停車過程需時(shí)較長，不能滿足生產(chǎn)機(jī)械快速、準(zhǔn)確停車的要求；不能滿足生產(chǎn)機(jī)械快速、準(zhǔn)確停車的要求； 2 2）制動(dòng)：制動(dòng)：外加阻力轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)迅速停車。為了提高生產(chǎn)效外加阻力轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)迅速停車。為了提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，需要加快停車過程，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確停車等，要率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，需要加快停車過程，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確停車等，要求電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在制動(dòng)狀態(tài)，常

36、簡稱為電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)。求電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在制動(dòng)狀態(tài)，常簡稱為電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)。 69幾個(gè)基本的概念幾個(gè)基本的概念就能量轉(zhuǎn)換觀點(diǎn)看，電動(dòng)機(jī)有兩種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。就能量轉(zhuǎn)換觀點(diǎn)看，電動(dòng)機(jī)有兩種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。3 3電動(dòng)機(jī)的兩種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)電動(dòng)機(jī)的兩種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)1)1)電動(dòng)狀態(tài)：電動(dòng)狀態(tài)：電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的作用方向與轉(zhuǎn)速的方向相同。電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的作用方向與轉(zhuǎn)速的方向相同。 此時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩，負(fù)載為阻轉(zhuǎn)矩此時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩，負(fù)載為阻轉(zhuǎn)矩. . 電動(dòng)機(jī)的作用是將電能轉(zhuǎn)換機(jī)械能。電動(dòng)機(jī)的作用是將電能轉(zhuǎn)換機(jī)械能。 故稱電動(dòng)機(jī)的這種狀態(tài)為電動(dòng)狀態(tài)。故稱電動(dòng)機(jī)的這種狀態(tài)為電動(dòng)狀態(tài)。2 2）制動(dòng)狀態(tài)：制動(dòng)狀態(tài)：電動(dòng)機(jī)輸出

37、轉(zhuǎn)矩的作用方向與轉(zhuǎn)速的方向相反。電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的作用方向與轉(zhuǎn)速的方向相反。 此時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為阻轉(zhuǎn)矩，負(fù)載為拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩此時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為阻轉(zhuǎn)矩，負(fù)載為拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩. . 電動(dòng)機(jī)的作用是吸收或消耗負(fù)載的機(jī)械能。電動(dòng)機(jī)的作用是吸收或消耗負(fù)載的機(jī)械能。 故稱電動(dòng)機(jī)的這種工作狀態(tài)為制動(dòng)狀態(tài)。故稱電動(dòng)機(jī)的這種工作狀態(tài)為制動(dòng)狀態(tài)。 電動(dòng)狀態(tài)制動(dòng)制動(dòng)狀態(tài)狀態(tài)70他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)吸收或消耗負(fù)載的吸收或消耗負(fù)載的機(jī)械能機(jī)械能71他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的反饋制動(dòng)他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的反饋制動(dòng)72降壓反饋制動(dòng)降壓反饋制動(dòng)電動(dòng)機(jī)電樞電壓突然降低，低于此時(shí)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的反電勢，電動(dòng)機(jī)電樞電壓突然降低，低于此時(shí)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的

38、反電勢，也會(huì)使得電樞電流方向相反。也會(huì)使得電樞電流方向相反。adaaRREUI1EURREUIadab2273勻速下放重物反饋制動(dòng)勻速下放重物反饋制動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)下放重物時(shí)，和電車下坡相似。卷揚(yáng)機(jī)下放重物時(shí)，和電車下坡相似。串接電阻是為了串接電阻是為了限制重物下降速限制重物下降速度。度。但但nn0，運(yùn)行不運(yùn)行不安全安全正轉(zhuǎn)時(shí)，特性在第一象限，電動(dòng)機(jī)提升重物；正轉(zhuǎn)時(shí)，特性在第一象限，電動(dòng)機(jī)提升重物；改變電源極性，理想空載轉(zhuǎn)速為改變電源極性，理想空載轉(zhuǎn)速為-n0,特性在第三象限，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)特性在第三象限，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)反向下放速度LTtKeKadRaReKNUeKaRaINUn2 742、他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的

39、反接制動(dòng)、他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)75他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的電源反接制動(dòng)他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的電源反接制動(dòng)TKKRRKUIKRRKUnteadaeeadae2）（）（）（正常工作時(shí)：adaaRRIEUnKRRIUERRIEUeadaaadaa）（）（電源反接時(shí)：76他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的倒拉反接制動(dòng)他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的倒拉反接制動(dòng)773、他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的能耗制動(dòng)、他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的能耗制動(dòng)線機(jī)械特性為過原點(diǎn)的直TKKRRnUKETKKRRKUnteadaeteadae220/78練習(xí)：一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)如下：一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)如下：P PN N=29KW, U=29KW, UN N=440V, =440V, I IN N=76.2A

40、,n=76.2A,nN N=1050r/min,R=1050r/min,Ra a=0.393=0.393歐。歐。（1)1)電動(dòng)機(jī)帶電動(dòng)機(jī)帶位能負(fù)載位能負(fù)載，在固有機(jī)械特性上作，在固有機(jī)械特性上作反饋制動(dòng)反饋制動(dòng)下放重物，下放重物，I Ia a60A60A，求電動(dòng)機(jī)反向下放速度。求電動(dòng)機(jī)反向下放速度。（2)2)電動(dòng)機(jī)帶電動(dòng)機(jī)帶位能負(fù)載，作反接制動(dòng)位能負(fù)載，作反接制動(dòng)下放，下放，I Ia a=50A=50A時(shí)，時(shí)，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n=-600r/minn=-600r/min，求串接在電樞回路中的電阻、電網(wǎng)求串接在電樞回路中的電阻、電網(wǎng)的輸入功率、軸上的輸出功率及電阻上消耗的功率。的輸入功率、軸上的輸出功率

41、及電阻上消耗的功率。 （3)3)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)帶反抗負(fù)載帶反抗負(fù)載，從，從n=500r/minn=500r/min進(jìn)行進(jìn)行能耗制動(dòng)能耗制動(dòng)，若其最大制動(dòng)電流限制在若其最大制動(dòng)電流限制在100100A A，試計(jì)算串接在電樞回試計(jì)算串接在電樞回路中的電阻值。路中的電阻值。79一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)如下：一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)如下：P PN N=29KW, U=29KW, UN N=440V, =440V, I IN N=76.2A,n=76.2A,nN N=1050r/min,R=1050r/min,Ra a=0.393=0.393歐。歐。（1)1)電動(dòng)機(jī)帶電動(dòng)機(jī)帶位能負(fù)載位能負(fù)載，在固有機(jī)械特

42、性上作，在固有機(jī)械特性上作反饋制動(dòng)反饋制動(dòng)下放重物，下放重物，I Ia a60A60A，求電動(dòng)機(jī)反向下放速度。求電動(dòng)機(jī)反向下放速度。（2)2)電動(dòng)機(jī)帶電動(dòng)機(jī)帶位能負(fù)載，作反接制動(dòng)位能負(fù)載，作反接制動(dòng)下放，下放，I Ia a=50A=50A時(shí)，轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)速 n=-600r/minn=-600r/min，求串接在電樞回路中的電阻、電網(wǎng)的輸入功率、求串接在電樞回路中的電阻、電網(wǎng)的輸入功率、軸上的輸出功率及電阻上消耗的功率。軸上的輸出功率及電阻上消耗的功率。 （3)3)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)帶反抗負(fù)載帶反抗負(fù)載，從，從n=500r/minn=500r/min進(jìn)行進(jìn)行能耗制動(dòng)能耗制動(dòng)，若其最大，若其最大制動(dòng)電流限

43、制在制動(dòng)電流限制在100100A A，試計(jì)算串接在電樞回路中的電阻值。試計(jì)算串接在電樞回路中的電阻值。解:39. 01050393. 02 .76440NaNNnRIUeKmin/1190:) 1 (39. 0393. 060440rnneaaNKRIU電動(dòng)機(jī)反向下放速度80解:39. 01050393. 02 .76440NaNNnRIUeK：電樞回路總電阻 R)2(077.13393. 048.13aRRR 電樞回路串接電阻KWWIUPPaN225044011：電網(wǎng)輸入功率KWRIPPa7 .3348.135022：電樞回路電阻消耗功率。負(fù)號表示軸上輸入功率軸上輸出的功率KWWIRIUIEPPaaNaa7 .1150)48.1350440()(22一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)如下：一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)如下：P PN N=29KW, U