有關電機計算

1、 最大起動電流I1的選取原則：為滿足生產機械對快速起動的要求，起動轉矩要大些，但也不能太大，因為電機允許的最大電流受到換向器和機械強度的限制，一般允許最大電流I1約為 I1（1.52）IN2. 起動電阻的計算起動電阻的計算二、 電樞回路串電阻起動n切換電流切換電流I I2 2選取原則：既使選取原則：既使電動機能夠帶負載起動，又電動機能夠帶負載起動，又要保證切換時的加速轉矩不要保證切換時的加速轉矩不過小。一般過小。一般I I2 2選擇范圍為選擇范圍為nI2（1.11.2）INnI2（1.21.5）IL。3321RRRRRstststa LLIT22IT11ITITem0nabn1221RRRRs

2、tsta 1ncd211RRRsta 2nef3haRg222132bREUIdREUIcREUIdcb 點：點：點：點：點：點：agfeREUIgREUIfREUIe 11211點點：點點：點點：2121TTII 式中，式中，稱為起動電流比或起動轉矩比。稱為起動電流比或起動轉矩比。上列關系式中上列關系式中 E Eb bE Ec c，E Ed dE Ee e，E Ef fE Eg g。將上列六個關系式。將上列六個關系式兩兩相除，則可得兩兩相除，則可得 aRRRRRRII1122321（4-1）2. 起動電阻的計算起動電阻的計算LLIT22IT11ITITem0nabn11ncd22nef3gf

3、h3R2R1RaRmR1 mR式中式中 ， 為第為第m m級，第級，第m m1 1級級 電樞回路總電阻。電樞回路總電阻。 ammmmRRRRRRRRII11221121（4-2） ammmammmaaRRRRRRRRRRR 11211212于是：于是：（4-3）級：級：推廣到推廣到由由mRRRRRRIIa 11223212. 起動電阻的計算2310)3221(NNNNaIPIUR 將將（4-44-4）兩邊）兩邊同時取對數(shù)，可得同時取對數(shù)，可得 ）（5-4lglg amRRm ,3221R Ra a未知時，需估算。根據銅耗約占總損耗的未知時，需估算。根據銅耗約占總損耗的 2. 2. 起動電阻的計

4、算起動電阻的計算mR1IURNm 式中式中最大起動電阻，最大起動電阻，）（得得：由由4-4amammRRmRR 計算起動電阻分兩種情況：（1 1）當起動級數(shù)）當起動級數(shù)m為已知數(shù)時，步驟如下：為已知數(shù)時，步驟如下： 1. 1. 根據電機銘牌數(shù)據，估算電樞回路電阻根據電機銘牌數(shù)據，估算電樞回路電阻Ra； 2. 2. 預選最大起動電流預選最大起動電流I I1 1（或（或T T1 1），算出），算出 ，將將m及及Rm的的3. 3. 按按 ，計算計算I I2 2，如果，如果I I2 2(1.11.2)I IN N或或( (1.211.52)I IL L1IURNm 12II 數(shù)值代入式（數(shù)值代入式（4

5、-44-4），算出），算出值；值；4.4. 按式按式（4-3）計算各級電阻。計算各級電阻。2. 2. 起動電阻的計算起動電阻的計算（2 2）當起動級數(shù)）當起動級數(shù)m m未知時，步驟如下：未知時，步驟如下： 1. 1. 根據電機銘牌數(shù)據，估算電樞回路電阻根據電機銘牌數(shù)據，估算電樞回路電阻R Ra a； 2. 2. 預選預選I I1 1與與I I2 2的值，算出的值，算出和和R Rm m的值；的值； 3. 3. 由式（由式（4-54-5）求起動級數(shù)）求起動級數(shù)m m。如果求得的。如果求得的m m不是整數(shù)，不是整數(shù)，選取接近的整數(shù)。再將此選取接近的整數(shù)。再將此m m值代入式（值代入式（4-24-2）

6、，修正切換），修正切換電流電流I2I2的數(shù)值；的數(shù)值； 4. 4. 按式（按式（4-34-3）計算各級電阻。）計算各級電阻。 2. 2. 起動電阻的計算起動電阻的計算【例【例4-14-1】 他勵直流電動機，他勵直流電動機，P PN N =22W=22W，U UN N220V220V，I IN N120A120A，n nN N800r/min800r/min，T TL L0.8T0.8TN N，用三級起動。試求起動電阻值。，用三級起動。試求起動電阻值。解：解：1. 1. 估算估算R Ra a 153. 012022000120220211021223NNNNaIPIUR2. 2. 預選最大電流預

7、選最大電流I1，計算，計算Rm和和 I1（1.52）IN，預選，預選I12IN2120240A 917. 02402201IURNm816. 1153. 0917. 03 ammRR 2. 2. 起動電阻的計算起動電阻的計算符符合合要要求求，驗驗算算：22125 . 12 . 1961208 . 08 . 016.132816. 1240. 3IIIIAIIAIILLNL 917. 0505. 0816. 1505. 0278. 0816. 1278. 0153. 0816. 1.23121RRRRRRa 計算起動電阻：計算起動電阻： 412. 0505. 0917. 0227. 0278.

8、0505. 0125. 0153. 0278. 023312211RRRRRRRRRststast則則：2. 2. 起動電阻的計算起動電阻的計算一、調速指標：一、調速指標：影響調速范圍的因素影響調速范圍的因素:1）最高轉速受電動機機械強度和換向等方面的制約；）最高轉速受電動機機械強度和換向等方面的制約；2）最小轉速受相對穩(wěn)定性限制。）最小轉速受相對穩(wěn)定性限制。 4.3 4.3 他勵直流電動機的調速他勵直流電動機的調速minmaxnnD 1、調速范圍、調速范圍: 越小，相對穩(wěn)定性越好；越小，相對穩(wěn)定性越好；與機械特性硬度和與機械特性硬度和n n0 0有關有關。 2nN2nmin1nTnN1n0n

9、NTN2、調速的穩(wěn)定性（相對穩(wěn)定性）、調速的穩(wěn)定性（相對穩(wěn)定性）：指負載變化時，轉速變化的程度，指負載變化時，轉速變化的程度，轉速變化小，穩(wěn)定性好。轉速變化小，穩(wěn)定性好。n0nN33%100%100000 nnnnnNN 1）靜差率：）靜差率： 看出低速機械特性的靜差率看出低速機械特性的靜差率大，穩(wěn)定性差。一般以系統(tǒng)的大，穩(wěn)定性差。一般以系統(tǒng)的最低轉速時的靜差率為準。最低轉速時的靜差率為準。 2）D與與的關系：的關系：)1(maxmaxmin0maxminmax NNNNnnnnnnnnnnD D與與相互制約相互制約:越小越小,D越小越小,相對穩(wěn)定性越好相對穩(wěn)定性越好;在保證一定的在保證一定的

10、指標的前提下指標的前提下,要擴大要擴大D,須減少須減少nN,即提高機械特性的硬度。即提高機械特性的硬度。 3 3、調速的平滑性、調速的平滑性1 iinn 越接近越接近1 1，平滑性越好，當，平滑性越好，當 時，稱為無級調速，即轉時，稱為無級調速，即轉速可以連續(xù)調節(jié)。調速不連續(xù)時，級數(shù)有限，稱為有級調速。速可以連續(xù)調節(jié)。調速不連續(xù)時，級數(shù)有限，稱為有級調速。14、調速的經濟性、調速的經濟性 在一定的調速范圍內，調速的級數(shù)越多，調速越平在一定的調速范圍內，調速的級數(shù)越多，調速越平滑。相鄰兩級轉速之比，為平滑系數(shù)滑。相鄰兩級轉速之比，為平滑系數(shù) ： 主要指調速設備的投資、運行效率及維修費用以及調主要

11、指調速設備的投資、運行效率及維修費用以及調速過程中的電能損耗等速過程中的電能損耗等。 五、 調速方式與負載類型的配合容許輸出容許輸出：指電動機在某一轉速下長期可靠工作時所能輸出的：指電動機在某一轉速下長期可靠工作時所能輸出的最大轉矩和功率。最大轉矩和功率。充分利用充分利用：指在一定的轉速下電動機的實際輸出轉矩和功率達：指在一定的轉速下電動機的實際輸出轉矩和功率達到它的容許值，即電樞到它的容許值，即電樞 電流達到額定值。電流達到額定值。 當電動機調速時，在不同的轉速下，電樞電流能否總保持當電動機調速時，在不同的轉速下，電樞電流能否總保持為額定值，即電動機能否在不同轉速下都得到充分利用，這個為額定

12、值，即電動機能否在不同轉速下都得到充分利用，這個問題與問題與調速方式調速方式和和負載類型負載類型的配合有關。的配合有關。 以電機在不同轉速都能得到充分利用為條件，他勵直流電以電機在不同轉速都能得到充分利用為條件，他勵直流電動機的調速可分為動機的調速可分為恒轉矩調速恒轉矩調速和和恒功率調速恒功率調速。4.4 串勵直流電動機的電力拖動（雙雙曲曲線線）不不飽飽和和時時：eaTeNCRCTCUn )(Tfn 固固有有機機械械特特性性一一、串串勵勵直直流流電電動動機機的的（直直線線）飽飽和和時時：aNTeaNeNICCRCUn2 常常數(shù)數(shù)飽飽和和：不不飽飽和和時時：注注：NafaaIRRR ,k.人人為

13、為機機械械特特性性二二、串串勵勵直直流流電電動動機機的的串串電電阻阻的的人人為為機機械械特特性性. 1（雙雙曲曲線線）不不飽飽和和時時：eaTeNCRRCTCUn （直直線線）飽飽和和時時：aNTeaNeNICCRRCUn2 即降壓調速時轉速與所降電壓成正比。即降壓調速時轉速與所降電壓成正比。應用應用: :比如城市電車比如城市電車, ,為了降速為了降速, ,但又不能改變直流電網電壓但又不能改變直流電網電壓, ,故有時就將電車上的兩臺串勵直流電動機串聯(lián)故有時就將電車上的兩臺串勵直流電動機串聯(lián), ,而每臺電機而每臺電機的電壓降一半的電壓降一半, ,轉速也就近似降一半。轉速也就近似降一半。降降壓壓時

14、時的的人人為為機機械械特特性性. 2不不變變飽飽和和時時：不不變變不不變變，即即不不飽飽和和時時：不不變變負負載載轉轉矩矩不不變變，即即N2TT TaTLkCICT21221121222211112121UUURIURIUnnRIUnCERIUnCEUUaaaaeaaaea ：時時，從從當當電電壓壓性性分分流流）時時的的人人為為機機械械特特弱弱磁磁（串串勵勵繞繞組組并并電電阻阻. 3小小小小大大NfBNfBIRIR 2211時：并大時：不并其機械特性由于其機械特性由于使曲線上移。使曲線上移。能耗制動時：當電源切斷后，讓勵磁繞組1、2倒接，即“1”接電樞，“2”接RB，其作用是保持If不反向，僅Ia反向，所以T反向與n反向，迅速制動。問題：IaIf（ ）故制動轉矩T太快,制動力小。斷開電源制動制動三、串勵直流電動機的三、串勵直流電動機的能耗制動能耗制動. 1解決辦法：能耗制動時，把串勵繞組打開，另接一低壓額定勵磁電源，保證不隨nEaIa If, 保證了足夠制動力矩，快速制停。反反接接制制動動. 2分析：電樞反接分析：電樞反接IaIa反向（反向（IfIf不反向）不反向）TT反向反向TT與與n n的方向的方向相反相反迅速制動。迅速制動。當當n=0n=0時不切斷電源時不切斷電源電動機