拖動直流電動機的起動調速課件

1、直流電動機的電力拖動rQERMIfIaUfU他勵直流電動機的機械特性: 當U、Ra、If 為常數(shù)時，n = f（Te）。直流電動機的電力拖動rQERMIfIaUfU他勵直流電動機Tenn0TstTNnNn0T0 小，特性較硬； 堵轉狀態(tài)：n=0， 大，特性較軟。Tenn0TstTNnNn0T0 小，特性較硬； 堵轉狀一、固有機械特性:當UN，N， Rc =0時， 小，特性較硬。Ten二、人為機械特性：1.電樞回路串電阻：R 0， 大，特性較軟。Ran0Ra +RcTst一、固有機械特性:當UN，N， Rc =0時， 小，特性2.降低電壓的人為機械特性： 當N， R =0時，降電源電壓。TenU

2、Nn0U1n01U2n02TL2.降低電壓的人為機械特性： 當N， R =0時，降電源 3. 弱磁的人為機械特性：當 UN， R =0時，減弱勵磁磁通。Ten1n01Nn02n02TL但勵磁回路決不允許開路。 3. 弱磁的人為機械特性：當 UN， R 例： 他勵直流電動機PN22kW，UN 220V，IN 115A，nN1500rmin，Ra0.125，若保持TL，求串Rc 0.75， 降壓U=100V， =0.85N時的Ia 和n。 解：例： 他勵直流電動機PN22kW，UN 220V，IN 拖動直流電動機的起動調速課件 8.2 他勵直流電動機的起動和反轉 起動過程：電動機從靜止到穩(wěn)定運行的

3、過程。要求：Tst1.1 TL Ist （1.52.0）IN (Z2型直流電動機)一、 直接起動 Ist =（1020）IN ，對于一般的直流電動機絕不允許直接起動。但對微型直流電動機，可直接起動。 8.2 他勵直流電動機的起動 二、 電樞回路串電阻起動 Ist U(Rst+Ra ) ， I1 （1.52）IN I2 （1.11.2）IN Rst2Rst1UEMIfIaUfKM1KM2TenRaRa +Rst1 +Rst2n0Ts2TLRa +Rst1 Ts1ancnebcdef 二、 電樞回路串電阻起動 Ist 起動電阻計算：TenRaRa +Rst1 +Rst2n0Ts2TLRa +Rst

4、1 Ts1ancnebcdef起動電阻計算：TenRaRa +Rst1 +Rst2n0Ts拖動直流電動機的起動調速課件例8-2 他勵直流電動機PN20kW，UN 220V，IN 76A，nN1500rmin，Ra0. 2，若采用四級起動，計算各級起動電阻。 解：例8-2 他勵直流電動機PN20kW，UN 220V，I例8-3 對例8-2，要求I1 1.5IN ，計算起動級數(shù)和各級起動電阻。 解：例8-3 對例8-2，要求I1 1.5IN ，計算起動級結論： 選擇的I1 ，I2或TS1 ，TS2范圍越窄，分級起動的級數(shù)越多。結論： 選擇的I1 ，I2或TS1 ，TS2范圍越窄，分級起三、降低電樞

5、電壓起動Ist URa （1.52）IN 1.1TL Te （1.52）TNTenn0TLU2Ts2Ts1U1UNa三、降低電樞電壓起動Ist URa （1.52）四、他勵直流電動機的反轉TenRaRa+ Rcn0Ra+ RcRa- n0四、他勵直流電動機的反轉TenRaRa+ Rcn0Ra+ R 8.3 直流電動機的調速一、 電樞回路串聯(lián)電阻調速 Ten1n02TLabc 8.3 直流電動機的調速例8-4 一臺他勵直流電動機PN22kW，UN 220V，IN 115A，nN1500rmin，Ra0. 125，拖動恒轉矩負載。若轉速調到1000rmin，求電樞回路需串入多大電阻? 解：Ten1

6、n02TLabc例8-4 一臺他勵直流電動機PN22kW，UN 220V二、 降低電樞電源電壓調速Tenn0TL12abc二、 降低電樞電源電壓調速Tenn0TL12abc例8-5，例題8-4中，拖動恒轉矩負載。速度調到1000rmin，采用改變電樞電源電壓調速時，電樞電源電壓應調到多少伏？ 解：Tenn0TL12abc例8-5，例題8-4中，拖動恒轉矩負載。速度調到1000r三、弱磁調速Ten1n01Nn0TL12abc三、弱磁調速Ten1n01Nn0TL12abc 例8-6 拖動恒轉矩負載。弱磁磁通減少到0.8額定磁通值，轉速為多少？電機是否能長期運行在弱磁狀態(tài)？解： 例8-6 拖動恒轉矩

7、負載。弱磁磁通減少到0 8.4 他勵直流電動機的制動電氣制動:電動機的電磁轉矩 Te 與轉速 n 的方向相反， Te 起制動作用。制動的兩個情況： (1)使系統(tǒng)迅速減速停車。即電動機從某一轉速迅速減速到零的過程； (2)限制位能性負載的下降速度，即電動機處于某一穩(wěn)定的制動運行狀態(tài)，此時電動機的電磁轉矩 Te 起到與負載轉矩相平衡的作用。 8.4 他勵直流電動機的制一、 能耗制動EMIaUTeTLnI 電動狀態(tài)EMIaTeTLnII 能耗制動（過渡）過程RbTeEMIaTLnIV 能耗制動運行RbTen一、 能耗制動EMIaUTeTLnI 電動狀態(tài)EMIaTOTenn0TL-TLabcncOTe

8、nn0TL-TLabcnc例8-7 一臺他勵直流電動機UN 220V，IN 115A，nN1500rmin，Ra0. 125，Iamax 2IN ， TL = 0.9TN ，拖反抗性負載停機，需串多大電阻？拖位能性負載以-300rmin放重物，需串多大電阻？ 解：OTenn0TL-TLabcnc例8-7 一臺他勵直流電動機UN 220V，IN 115拖動直流電動機的起動調速課件二、反接制動 1電壓反向反接制動EMIaUTeTLnI 電動狀態(tài)TenRbEMIaTeTLnII 反接制動狀態(tài)U二、反接制動 1電壓反向反接制動EMIOTenn0TLabcOTenn0TLabc 2倒拉反轉制動 拖位能性

9、負載， 串接Rb很大， Tst TL EMIaUTeTLnI 電動狀態(tài)TenTeEMIaTLnIV 倒拉反轉制動RbU 2倒拉反轉制動 OTenn0TLabcdOTenn0TLabcd例8-7，例8-7 中，Iamax 2IN ， TL = 0.9TN ，拖反抗性負載停機，電壓反接制動，需串多大電阻？拖位能性負載以-1000rmin放重物，電動勢反接制動，需串多大電阻？ 解：例8-7，例8-7 中，Iamax 2IN ， TL = 拖動直流電動機的起動調速課件四、 回饋制動：EU，Ia0 1正向回饋制動：U方向不變。EMIaUTeTLnI 電動狀態(tài)TenEMIaTeTLnII正向回饋制動U四、

10、 回饋制動：EU，Ia0 1OTenn0TLan01bdcOTenn0TLan01bdcEMIaUTeTLnI 電動狀態(tài)TenRbEMIaTeTLnII 反接制動狀態(tài)UTeEMIaTLnIV 反向回饋制動RbUTeEMIaTLnIII 反向電動RbU2 反向回饋制動：改變U方向EMIaUTeTLnI 電動狀態(tài)TenRbEMIaTeTLOTenn0TL-TLabncced-n01OTenn0TL-TLabncced-n01例8-9，例8-7 中拖位能性負載，TL = TN ，反向回饋制動放重物，需用多大轉速？電壓反向瞬時， Iamax 2IN ，需串多大制動電阻和用多大轉速？ 解：例8-9，例8

11、-7 中拖位能性負載，TL = TN ，反向拖動直流電動機的起動調速課件8.5他勵直流電機的四象限運行8.5他勵直流電機的四象限運行實驗一 直流并勵電動機調速實驗 1、調速特性（1）改變電樞電壓調速保持UUN、If=IfN=常數(shù)，T2常數(shù)，測取nf（Ua）。（2）改變勵磁電流調速保持UUN，T2常數(shù)，測取nf（If）。 （1）改變電樞端電壓的調速l）直流電動機M運行后，將電阻Rl調至零，I f2調至校正值，再調節(jié)負載電阻R2、電樞電壓及磁場電阻Rf1，使M的UUN，I0.5IN，IfIfN記下此時MG的IF值。2）保持此時的IF值（即T2值）和IfIfN不變，逐次增加Rl的阻值，降低電樞兩端的

12、電壓Ua，使Rl從零調至最大值，每次測取電動機的端電壓Ua，轉速n和電樞電流Ia。實驗一 直流并勵電動機調速實驗 1、調速特性（1）改變電拖動直流電動機的起動調速課件表1-2 IfIfN= mA T2= NmUa（V）n（r/min）Ia（A）（2）改變勵磁電流的調速l）直流電動機運行后，將M的電樞串聯(lián)電阻R1和磁場調節(jié)電阻Rf1調至零，將MG的磁場調節(jié)電阻If2調至校正值，再調節(jié)M的電樞電源調壓旋鈕和MG的負載，使電動機M的UUN，I0.5IN 記下此時的IF值。2）保持此時MG的IF值（T2值）和M的U=UN不變，逐次增加磁場電阻阻值：直至n1.3nN，每次測取電動機的n、If和Ia共取7

13、8組記錄。表1-2 IfIfN= m直流電動機型號和功用 Z2系列直流電動機有全國統(tǒng)一設計和企業(yè)標準改型兩個系列，可供恒轉矩或轉速范圍不大于2：1（調磁場變速）的直流電力拖動之用。電動機的勵磁方式為并勵或他勵（帶有少量串勵繞組）,他勵電壓為110V或220V。故此廣泛應用在對起動和調遣要求較高的生產(chǎn)機械，如：冶金工業(yè)軋鋼機，卷揚機，電力機車，金屬切削機床，造紙，印刷、紡織、印染、水泥，塑料擠出機械的傳動源。直流電動機型號和功用 Z2系列直流電動機有全Z2型直流電動機技術數(shù)據(jù)表額定轉速3000轉/分的電動機型 號額定功率額定電壓額定電流額定轉速削弱磁場時最大轉速最大勵磁功率效率飛輪力矩重量kWV

14、Ar/minr/minW%kgm2kgZ2-110.81109.833000300052740.012300.82204.85300030005275Z2-121.111012.9300030006277.50.01535Z2型直流電動機技術數(shù)據(jù)表額定轉速3000轉/分的電動機型 Z3系列為型系列，用以代替Z2老系列，為一般工業(yè)用小型直流電動機。與Z2系列相比，具有調速范圍廣，體積小，轉動慣量小，質量輕等優(yōu)點。安裝尺寸與國際電工委員會（IEC）推薦標準相同為臥式結構，機座帶底腳。 Z3系列為型系列，用以代替Z2老系列，為一般 Z4系列直流電動機是統(tǒng)一設計的新系列，可取代Z2、Z3系列，使用于轉

15、速范圍大、過載能力1.6倍的電力拖動。恒功率弱磁向上調速可達到1.03.8 nN，恒轉矩降低電樞電壓向下調速最低可至20r/min。 Z4與Z2、Z3系列相比，具有更多的優(yōu)點。它不僅可用直流電源供電，更適用與靜止整流電源供電，轉動慣量小，有較好的動態(tài)性能，并能承受較高的負載變化率。適用于需要平滑調速、效率高、自動穩(wěn)速、反應靈敏的控制系統(tǒng)。 Z4系列直流電動機是統(tǒng)一設計的新系列，可取 額定電壓為160V的電動機，在單相橋式整流器供電情況下，在電樞回路需要接入電抗器以抑制脈動電流。額定電壓為440V的電動機不需要外接電抗器。Z4系列電動機一般不帶有串勵繞組，Z4-315355型兩個機組帶有補償機組。Z4-100280型不帶補償機。 2、直流電機主要系列 Z4系列：一般用途的小型直流電動機； ZT系列：廣調速直流電動機； ZJ系列：精密機床用直流電動機； 額定電壓為160V的電動機，在單相Z4直流電動機技術數(shù)據(jù)表型號額定功率額定轉速磁場轉速電樞電流勵磁功率電樞回路電阻電樞回路電感磁場電感外接電感效率慣量矩重量160v400V440Vkwr/minr/minA W(20）mHH