電機(jī)拖動(dòng)第三章

第三章直流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：?jiǎn)屋S拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式。典型的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性、電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速及制動(dòng)時(shí)的方法、機(jī)械特性及運(yùn)行性能。難點(diǎn)：調(diào)速指標(biāo)的理解及調(diào)速方法和負(fù)載的配合；電動(dòng)機(jī)工作在能耗制動(dòng)、電壓反接制動(dòng)、轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)及回饋制動(dòng)時(shí)，電路的電壓、電流、轉(zhuǎn)速及電磁轉(zhuǎn)矩等參數(shù)的大小及方向的確定；分析動(dòng)態(tài)過(guò)程時(shí)其穩(wěn)態(tài)值及起始值的確定。一、電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的基本概念1.電力拖動(dòng)

拖動(dòng)：原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)叫拖動(dòng)。電力拖動(dòng)：電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，生產(chǎn)機(jī)械是負(fù)載，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的拖動(dòng)方式稱電力拖動(dòng)。2.電力拖動(dòng)系統(tǒng)：用電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械，并完成一定工藝要求的系統(tǒng)。3、單軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式直線運(yùn)動(dòng)：

由物理學(xué)知，質(zhì)量為的物體作直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)加在物體上的拖動(dòng)力為，阻力為，速度為時(shí)，在圖所示正方向下，描述此直線運(yùn)動(dòng)的方程式為單軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)：

與直線運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為的鋼體做定軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)加在鋼體上的拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩為，阻轉(zhuǎn)矩為，角速度為時(shí)，在圖所示正方向下，描述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的的方程式為在實(shí)際工程計(jì)算中，往往不用轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J，而是用一個(gè)叫做飛輪慣量的參量來(lái)表征旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的慣性作用，用轉(zhuǎn)速n代替角速度，他們之間的換算關(guān)系為：—旋轉(zhuǎn)體的質(zhì)量;—旋轉(zhuǎn)體的慣性半徑,

轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與飛輪慣量的換算關(guān)系為又因?yàn)闄C(jī)械角速度和轉(zhuǎn)速之間有：最終可以得到：說(shuō)明：

（1）是表征整個(gè)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的慣量的物理量，是一個(gè)符號(hào)，切不可將它割裂開(kāi)而理解為與的乘積，通常稱為飛輪慣量或飛輪距。單位為。對(duì)于實(shí)際電力拖動(dòng)系統(tǒng)，考慮到（1）電機(jī)可能正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行；（2）電機(jī)可能運(yùn)行在電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)；（3）負(fù)載轉(zhuǎn)矩也可能由上升過(guò)程中的制動(dòng)性變?yōu)橄陆颠^(guò)程中的驅(qū)動(dòng)性轉(zhuǎn)矩。因此，使用上式時(shí)需注意正、負(fù)號(hào)問(wèn)題。正負(fù)號(hào)一般按如下慣例選?。海?）首先取轉(zhuǎn)速的方向?yàn)檎较颍唬?）對(duì)于電磁轉(zhuǎn)矩，若與轉(zhuǎn)速方向相同，則取“+”；反之，則取“-”；（3）對(duì)負(fù)載轉(zhuǎn)矩而言，若與轉(zhuǎn)速方向相反，則取“+”；方向相同則取“-”；（1）若時(shí)，則=常值，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行；（2）若時(shí)，則，正向加速或反向減速；（3）若時(shí)，則，正向減速或反向加速。

二、多軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式問(wèn)題的提出：在工業(yè)企業(yè)中，為了滿足工業(yè)過(guò)程的要求，在很多場(chǎng)合電機(jī)不直接和工作機(jī)構(gòu)相聯(lián)，而是中間通過(guò)一些減速機(jī)構(gòu)，如齒輪箱、皮帶輪、蝸輪蝸桿等，這樣就構(gòu)成了多軸系統(tǒng)。

為了簡(jiǎn)化計(jì)算，把多軸復(fù)雜系統(tǒng)等效成一個(gè)單軸簡(jiǎn)單系統(tǒng)，方法是把電機(jī)軸后面的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和工作機(jī)構(gòu)部分（如下圖中虛線框部分所示）都折算到電機(jī)軸上，用一個(gè)等效負(fù)載來(lái)代替它，這樣就可以用單軸系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式來(lái)研究多軸系統(tǒng)，這時(shí)運(yùn)動(dòng)方程式為

折算

折算方向：一般是從生產(chǎn)機(jī)械軸向電動(dòng)機(jī)軸折算。原因是研究對(duì)象是電動(dòng)機(jī)。且電動(dòng)機(jī)軸一般是高速。根據(jù)傳送功率不變的原則，高速軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)值小。折算的原則是：確保折算前后系統(tǒng)所傳遞的功率或系統(tǒng)儲(chǔ)存的動(dòng)能不變。三、各類生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性定義：生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系即為生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性，它與電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性相對(duì)應(yīng)。大多數(shù)生產(chǎn)機(jī)械可歸納為：A、恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性特點(diǎn)：負(fù)載轉(zhuǎn)矩不受轉(zhuǎn)速變化的影響。在任何轉(zhuǎn)速下，負(fù)載轉(zhuǎn)矩總是保持恒定或大致恒定。1、反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性特點(diǎn)：負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小不隨轉(zhuǎn)速的變化而變化，但其方向總是與運(yùn)動(dòng)的方向相反。例:電機(jī)的空載轉(zhuǎn)矩。將負(fù)載特性畫在平面坐標(biāo)圖上，根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的符號(hào)規(guī)定法，反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性在第Ⅰ和第Ⅲ象限，如圖所示。

由圖可見(jiàn)，反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的方向總是相反，亦即負(fù)載轉(zhuǎn)矩總是阻礙電機(jī)的運(yùn)動(dòng)。

2、位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性特點(diǎn)：負(fù)載轉(zhuǎn)矩具有固定的大小和方向，即n的大小和方向改變時(shí)，TL的大小和方向都不變。屬于這一類的生產(chǎn)機(jī)械有起重機(jī)的提升和下放機(jī)構(gòu)、高爐料車卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)等。

位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性在第Ⅰ和第Ⅳ象限，如圖所示

由圖可見(jiàn)，位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的轉(zhuǎn)矩不隨轉(zhuǎn)速方向的改變而改變。無(wú)論電機(jī)正、反轉(zhuǎn)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩始終為單一方向。特點(diǎn):負(fù)載轉(zhuǎn)矩基本上和轉(zhuǎn)速的平方成正比，即例：通風(fēng)機(jī)、水泵及油泵等，負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其中空氣、水、油等介質(zhì)對(duì)機(jī)器葉片的阻力基本上和成正比。B、通風(fēng)機(jī)負(fù)載特性C、恒功率負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性恒功率負(fù)載：如車床、恒張力卷取機(jī)，隨著卷取直徑增大，力矩增大。但為了保持張力不變，線速度應(yīng)不變，相應(yīng)地轉(zhuǎn)速就要降低，結(jié)果是功率不變。四、電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件1、電力拖動(dòng)系統(tǒng)平衡運(yùn)轉(zhuǎn)的概念定義：

由電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式可知，當(dāng)時(shí)，為恒速，稱這時(shí)電力拖動(dòng)系統(tǒng)處于平衡運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

若將電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性繪制在同一坐標(biāo)平面上，則兩條曲線的交點(diǎn)必為電力拖動(dòng)系統(tǒng)的平衡運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)（見(jiàn)下圖中的A和點(diǎn)）。

在交點(diǎn)處，穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)在交點(diǎn)之上，系統(tǒng)減速在交點(diǎn)之下，系統(tǒng)加速只有機(jī)械特性和負(fù)載特性的交點(diǎn)為平衡運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)。2、電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的概念定義：所謂穩(wěn)定運(yùn)行，是指電力拖動(dòng)系統(tǒng)原來(lái)處于平衡運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，在某種干擾下，離開(kāi)了原來(lái)的平衡狀態(tài)，若系統(tǒng)有能力達(dá)到新的平衡運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)；或者當(dāng)干擾消除后，能夠回到原平衡狀態(tài)點(diǎn)，就說(shuō)系統(tǒng)原來(lái)處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。例3-2：用穩(wěn)定運(yùn)行的概念判斷圖中的A點(diǎn)是否為穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)？系統(tǒng)原在A點(diǎn)平衡運(yùn)轉(zhuǎn)，突加干擾，假定負(fù)載轉(zhuǎn)矩，由于機(jī)械慣性，開(kāi)始時(shí)，不能突變，不變，不變，不變，這時(shí)

直至，系統(tǒng)有能力達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)點(diǎn)，所以A點(diǎn)是穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)。例3-3：判斷圖中的B點(diǎn)是否為穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)？假定原狀態(tài)突加干擾，由于機(jī)械慣性轉(zhuǎn)速不能突變，電磁轉(zhuǎn)矩也不變，這時(shí)系統(tǒng)不能達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)，所以A點(diǎn)是不穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)。五、電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件假定原系統(tǒng)在A點(diǎn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，加干擾后偏離了A點(diǎn)，當(dāng)干擾消除后，這時(shí)各個(gè)參量為：運(yùn)動(dòng)方程式則有:當(dāng)電機(jī)工作在A點(diǎn)時(shí)，考慮到微小增量為在A點(diǎn)的偏導(dǎo)數(shù)乘上，上式為整理為線性微分方程當(dāng)時(shí)，（按指數(shù)規(guī)律下降），擾動(dòng)消失后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，系統(tǒng)回到A點(diǎn)，A點(diǎn)為穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)。當(dāng)時(shí)，（按指數(shù)規(guī)律上升），

不可能使系統(tǒng)回到A點(diǎn)，A點(diǎn)為不穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)。電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件為：①機(jī)械特性和負(fù)載特性必須有交點(diǎn)(如：A點(diǎn))②在交點(diǎn)處，若

斜率

則交點(diǎn)為穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)，否則就不是穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)。

例3-4：判斷圖3-12中A、B、C各點(diǎn)是否為穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)。A點(diǎn)：因?yàn)樗訟點(diǎn)是穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)。B點(diǎn)：因?yàn)樗訠點(diǎn)不是穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)。C點(diǎn)：因?yàn)樗訡點(diǎn)是穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)。六、直流電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)過(guò)程:當(dāng)人為的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的某些參數(shù)或負(fù)載波動(dòng)時(shí)，引起系統(tǒng)從某一穩(wěn)態(tài)過(guò)渡到另一穩(wěn)態(tài)，這個(gè)過(guò)程叫做動(dòng)態(tài)過(guò)程,也稱作過(guò)渡過(guò)程。研究動(dòng)態(tài)過(guò)程的意義：①研究過(guò)渡過(guò)程可以分析各物理量隨時(shí)間是如何變化的，而其變化規(guī)律為電力拖動(dòng)運(yùn)行的負(fù)載圖，這些負(fù)載圖是正確選擇與校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)功率的依據(jù)；②研究過(guò)渡過(guò)程可以分析如何縮短過(guò)渡過(guò)程的時(shí)間以提高生產(chǎn)率；③探討減少過(guò)渡過(guò)程能耗的途徑，以提高電動(dòng)機(jī)的利用率；④研究如何改善電力拖動(dòng)的運(yùn)行情況，使設(shè)備能安全運(yùn)行。電力拖動(dòng)系統(tǒng)一般存在有三種慣性：（1）機(jī)械慣性：由于系統(tǒng)有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，或者說(shuō)系統(tǒng)有飛輪慣量，使得n不能突變;（2）電磁慣性：由于電樞回路和勵(lì)磁回路都存在著電感，使得電樞電流，勵(lì)磁電流等都不能突變;（3）熱慣性：使電機(jī)的溫度不能突變，由于溫度變化比轉(zhuǎn)速及電流等物理量的變化要慢得多，因此一般不考慮熱慣性。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械過(guò)度過(guò)程

假定系統(tǒng)由某一穩(wěn)定狀態(tài)A向另一穩(wěn)定狀態(tài)B過(guò)渡（見(jiàn)圖3-14b），推導(dǎo)動(dòng)態(tài)過(guò)程中電樞電流與轉(zhuǎn)速隨時(shí)間的變化規(guī)律，即：與。1、轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)特性將上式代入運(yùn)動(dòng)方程式,整理得nL為穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速上式為一階常系數(shù)線性微分方程，其解的形式為式中積分常數(shù)C由初始條件決定，假設(shè)系統(tǒng)從某一轉(zhuǎn)速nst開(kāi)始加速，即當(dāng)t=0時(shí)，轉(zhuǎn)速n=nst。把此條件帶入上式中，可得：C=nst-nL把C帶入上式中，可得：式中，—起動(dòng)完畢時(shí)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速；—初始轉(zhuǎn)速；機(jī)電時(shí)間常數(shù)，具有時(shí)間量綱，單位為[秒]。因?yàn)榧扰c機(jī)械參量有關(guān)，又與電氣參量有關(guān)，所以稱作機(jī)電時(shí)間常數(shù)。

若系統(tǒng)從靜止開(kāi)始起動(dòng)，即當(dāng)時(shí)，轉(zhuǎn)速。將代入（3-16）式，得由圖可見(jiàn)，他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載起動(dòng)時(shí)，其轉(zhuǎn)速隨時(shí)間按指數(shù)規(guī)律增長(zhǎng)。

2、電樞電流動(dòng)態(tài)特性和電磁轉(zhuǎn)矩動(dòng)態(tài)特性對(duì)求導(dǎo)，將代入運(yùn)動(dòng)方程式，得將初始條件代入上式，整理得將上式兩邊同除以，得

及—電磁轉(zhuǎn)矩及電樞電流的穩(wěn)態(tài)值；及—電磁轉(zhuǎn)矩及電樞電流的初始值。

起動(dòng)過(guò)程中的電樞電流隨時(shí)間的變化規(guī)律對(duì)應(yīng)的特性曲線如圖所示。電磁轉(zhuǎn)矩隨時(shí)間的變化規(guī)律與電樞電流相似。3、過(guò)渡過(guò)程的時(shí)間和加速度由（3-16）可知，若系統(tǒng)從某一起始轉(zhuǎn)速開(kāi)始加速，經(jīng)過(guò)時(shí)間t后，可以計(jì)算出對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速n，若反過(guò)來(lái)想，要知道過(guò)度過(guò)程中轉(zhuǎn)速?gòu)膎st到達(dá)nx（任一轉(zhuǎn)速）所用的時(shí)間tx，就要推導(dǎo)出tx的表達(dá)式。（1）過(guò)渡過(guò)程的時(shí)間將已知條件代入轉(zhuǎn)速特性，得任意轉(zhuǎn)速：從而可得過(guò)渡過(guò)程的時(shí)間為

同理，由式（3-19）和（3-20），可得●當(dāng)轉(zhuǎn)速?gòu)牡綍r(shí)，理論上,實(shí)際上，當(dāng)時(shí)，認(rèn)為過(guò)渡過(guò)程基本結(jié)束；這時(shí)

分析：當(dāng)時(shí)，認(rèn)為過(guò)渡過(guò)程基本結(jié)束，這時(shí)。所以一般取，認(rèn)為，過(guò)渡過(guò)程結(jié)束。●過(guò)渡過(guò)程的時(shí)間與機(jī)電時(shí)間常數(shù)成正比，當(dāng)增大時(shí)，增加，過(guò)渡過(guò)程進(jìn)行的慢。要想縮短過(guò)渡時(shí)間以提高生產(chǎn)率，要盡量使減小。由可知，縮短過(guò)渡過(guò)程的時(shí)間的有效方法是盡量減小系統(tǒng)的飛輪慣量。（2）過(guò)渡過(guò)程的加速度對(duì)式（3-16）求導(dǎo)數(shù)，得過(guò)渡過(guò)程中的加速度為將代入上式，可得最大加速度為若從一直按最大加速度加速到，（見(jiàn)圖3-17），則轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律為從加速到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速所用的時(shí)間為4、加快過(guò)渡過(guò)程的途徑由電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式知加快過(guò)渡過(guò)程措施如下：（1）減少系統(tǒng)的飛輪慣量（2）改善起動(dòng)電流波形七、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電動(dòng)機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始加速到以某一轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)行的整個(gè)過(guò)程叫作起動(dòng)過(guò)程，簡(jiǎn)稱起動(dòng)。

1、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)存在的問(wèn)題

對(duì)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的一般要求是：●電動(dòng)機(jī)的初始起動(dòng)電流不能過(guò)大，一般要求。●起動(dòng)過(guò)程中電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩應(yīng)足夠大，應(yīng)滿足,以保證電動(dòng)機(jī)能正常起動(dòng)起來(lái)?！衿饎?dòng)設(shè)備與控制方式力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)與可靠、操作方便。

若要直接起動(dòng)（電樞回路不串電阻），首先將電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組通以勵(lì)磁電流，調(diào)節(jié)使磁通，再將電樞回路加額定電壓這時(shí)轉(zhuǎn)速，感應(yīng)電勢(shì)。起動(dòng)電流為一般電樞電阻很小，導(dǎo)致起動(dòng)電流，通常。危害：（1）導(dǎo)致?lián)Q向困難，換向器表面產(chǎn)生強(qiáng)烈火花或環(huán)火可能燒毀電機(jī)；（2）產(chǎn)生過(guò)大的，可能損壞機(jī)械傳動(dòng)部件；（3）引起電網(wǎng)電壓波動(dòng)，影響接于同一電網(wǎng)的其他電器設(shè)備的正常運(yùn)行。

所以直流電動(dòng)機(jī)不允許直接起動(dòng)!!!2、他勵(lì)直流電機(jī)的起動(dòng)方法

由起動(dòng)電流方程式可知，限制起動(dòng)電流的方式有兩種：●降低電源電壓起動(dòng)；●增加電樞回路的總電阻起動(dòng)。1）利用可調(diào)直流電源降壓起動(dòng)電樞由專用的可調(diào)直流電源供電Ist1(1.52)INTst1>TL→n↗→Ia↙→Tem↙→U↗→Ia↗→Tem↗→n↗直至U=UN→n=nN為止，系統(tǒng)穩(wěn)定在整個(gè)起動(dòng)過(guò)程中，采用自動(dòng)控制的方法增加ＵA0nTLTst1Tst2TemUa3Ua7Ua6Ua5Ua4Ua2Ua1Ua7>Ua6>Ua5>

Ua4>

Ua3>

Ua2>

Ua12)電樞回路串電阻分級(jí)起動(dòng)為防止二次沖擊電流，一采用串多級(jí)起動(dòng)電阻Ist=I1=(1.52)IN

切換電流I2=(1.11.2)IN

UKMMKM3KM2KM1Rad3Rad2Rad1RaR3R2R1八、調(diào)速指標(biāo)1.靜差率（相對(duì)穩(wěn)定性）

=n/n0×100%機(jī)械特性越硬，靜差率越小，但硬度相同，靜差率不同。靜差率指系統(tǒng)低速運(yùn)行時(shí)的值。一般設(shè)備3050%精密機(jī)床13%nN2n01nNTemn0nN1TLnN0n靜差率的意義是電動(dòng)機(jī)從理想空載到帶額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速下降的相對(duì)值。靜差率的大小反映了靜態(tài)轉(zhuǎn)速相對(duì)穩(wěn)定的程度，越小，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化越小，轉(zhuǎn)速的相對(duì)穩(wěn)定性就越好；反之，越大，靜態(tài)轉(zhuǎn)速波動(dòng)程度就越大。故又稱為調(diào)速的相對(duì)穩(wěn)定性。2.調(diào)速范圍越小→D越小，實(shí)際希望小，D大。３.調(diào)速的平滑性：Ｋ越接近１,平滑性越好,Ｋ＝１,無(wú)級(jí)調(diào)速４.調(diào)速的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：初投資大?。哼\(yùn)行費(fèi)用：能耗、維護(hù)費(fèi)用九、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速

機(jī)械調(diào)速調(diào)速措施：電氣調(diào)速機(jī)械-電氣調(diào)速1、降低電源電壓調(diào)速

保持，電樞回路不外串電阻，調(diào)節(jié)電樞電源電壓來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。上式中，—發(fā)電機(jī)發(fā)出的感應(yīng)電勢(shì)；—發(fā)電機(jī)的電樞電阻。式所對(duì)應(yīng)的機(jī)械特性曲線如圖所示。以G-M系統(tǒng)為例，其機(jī)械特性方程式為（1）調(diào)速方法與調(diào)速原理調(diào)速過(guò)程：系統(tǒng)原工作于a點(diǎn)，電樞電壓對(duì)應(yīng)于，調(diào)節(jié)電壓，由于機(jī)械慣性不變，工作點(diǎn)，這時(shí)直到b點(diǎn)，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，調(diào)速過(guò)程結(jié)束。1）調(diào)速方向轉(zhuǎn)速只能從額定轉(zhuǎn)速往下調(diào)。2）轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性好，調(diào)速范圍大。3）調(diào)速的平滑性好可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。4）直流電動(dòng)機(jī)的損耗小。5）要求有獨(dú)立的可調(diào)直流電源，初投資大。降壓調(diào)速系統(tǒng)采用反饋控制后，可獲得調(diào)速范圍更廣，平滑性能高的性能優(yōu)良的調(diào)速系統(tǒng)。（2）調(diào)速性能

降壓調(diào)速時(shí)的調(diào)速指標(biāo)好，一般用在調(diào)速性能要求比較高的中、大容量的拖動(dòng)系統(tǒng)中，例如重型機(jī)床、精密機(jī)床和軋鋼機(jī)等場(chǎng)合。2、電樞回路串電阻調(diào)速（一）調(diào)速方法原理和方法

=NU=UNRa↗瞬間→Ia、Tem、n、Ea都要發(fā)生變化。Rad1Rad2Rad3TemTN0nn0Rad=0Rad3>Rad2>

Rad1調(diào)速過(guò)程中，哪些物理量變化，怎樣變？電樞串電阻→Ia↙=(U-Ea)/Ra↗→Tem↙<TL→n↙→Ea↙→Ia↗→Tem↗=TL=C（二）調(diào)速性能調(diào)速Ｄ小，靜差率大，平滑性差負(fù)載小時(shí)，調(diào)速不明顯P1=UNIa不變，但P2=TLn/9.55→↙不經(jīng)濟(jì)

若TL=C不變，則R↗→n↙Ia=C過(guò)渡過(guò)程曲線：t1n1n2n,iaia0１）.方法：U=UNR=Ra調(diào)節(jié)Rfad↗→If

↙→↙→Ia↗3、減弱磁通調(diào)速↙→Ia↗→Tem↗>TL→n↗→Ea↗Ia↙→Tem↙=TL→新的平衡２）.原理：弱磁后：↙→n↗

→Ia1>IaN

3）.調(diào)速的機(jī)械特性:↙→n↗

→n↗

在一定的轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)，n0↗

>

n↗十他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)電動(dòng)：Tem與ｎ同向制動(dòng)：Tem與ｎ反向在電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)入制動(dòng)，可以改變電磁轉(zhuǎn)矩的方向，也可以改變電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向。通常改變電磁轉(zhuǎn)矩的方向。當(dāng)磁場(chǎng)方向不變時(shí)，只需改變電樞電流的方向。1、能耗制動(dòng)１）.能耗制動(dòng)的實(shí)現(xiàn)方法：保持If不變，將電樞從電網(wǎng)斷開(kāi)，并接上Rad，U＝０，ｎ不變（慣性）IaEaIfRfKM1UNM→Ea不變→Ia=-Ea/(Ra+Rad)<0→Tem反向→Tem與n的方向相反→制動(dòng)制動(dòng)時(shí)，動(dòng)能→電能→消耗在電樞回路上→能