船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)大連海事大學(xué)-第07章-電力拖動(dòng)基礎(chǔ)

內(nèi)容簡(jiǎn)介

本章主要內(nèi)容包括電力拖動(dòng)的基本概念、電力拖動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)速和制動(dòng)等的基本原理和方法§7.1電力拖動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行的基本概念分析、研究電力拖動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的主要依據(jù)是：1）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性n=f（T），即電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨電磁轉(zhuǎn)矩變化的規(guī)律；2）生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性n=f（TL），即生產(chǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)速與負(fù)載轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性是指負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系n=f(TL)特性.大致可歸納為恒轉(zhuǎn)矩和變轉(zhuǎn)矩兩類(lèi)7.1.1生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性

(1)反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載機(jī)械特性:負(fù)載轉(zhuǎn)矩的作用方向總是與運(yùn)動(dòng)方向相反,始終是阻礙運(yùn)動(dòng)的.

1)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性(2)位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載機(jī)械特性:負(fù)載轉(zhuǎn)矩是受重力作用而產(chǎn)生的,其負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小和作用方向始終保持不變,不受轉(zhuǎn)速大小和轉(zhuǎn)動(dòng)方向的影響.(2)恒功率型負(fù)載機(jī)械特性:轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比,而兩者之積(功率)近似保持不變。2)變轉(zhuǎn)矩負(fù)載機(jī)械特性(1)通風(fēng)機(jī)型負(fù)載機(jī)械特性:其轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比。船舶起貨機(jī)的多級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是反抗性摩擦轉(zhuǎn)矩，當(dāng)起升重物時(shí)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩是位能轉(zhuǎn)矩與反抗轉(zhuǎn)矩之和TL，而下放重物時(shí)則是兩者之差TL’。簡(jiǎn)單拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可用如下的運(yùn)動(dòng)方程來(lái)描述,即機(jī)械角速度

=2

n/60,J[kg·m2]為系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,GD2[N·m2]為系統(tǒng)的飛輪矩,這兩者之間的關(guān)系為J=GD2/4g,重力加速度常數(shù)g=9.81[m/s2].1)電力拖動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程式7.1.2電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)及電力拖動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行方程式電動(dòng)機(jī)軸上的等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL與工作機(jī)構(gòu)的實(shí)際負(fù)載轉(zhuǎn)矩Tc的關(guān)系為多軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)化簡(jiǎn)為等效的單軸系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)儲(chǔ)存的總動(dòng)能不變的原則可進(jìn)行等效飛輪矩的折算.電動(dòng)機(jī)軸上總的等效動(dòng)能應(yīng)等于各軸的動(dòng)能之和從而可得折算到電動(dòng)機(jī)軸上的單軸等效飛輪矩為

當(dāng)T=TL時(shí),dn/dt=0,

系統(tǒng)以不變的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)行.只要T≠TL,則dn/dt≠0,從而使系統(tǒng)處于加速或減速的變化狀態(tài).

2)電力拖動(dòng)系統(tǒng)維持穩(wěn)定運(yùn)行的條件TTLnn0132ACB當(dāng)系統(tǒng)受到電壓的波動(dòng)時(shí),將引起系統(tǒng)轉(zhuǎn)速的變化.擾動(dòng)消逝后它將能夠恢復(fù)到原平衡點(diǎn).D當(dāng)電源電壓下降(恢復(fù))時(shí)ABn(不變)Cn↓→T↑當(dāng)電源電壓恢復(fù)(升高)時(shí)CDn(不變)An↑→T↓T↓T↑TTLnn012當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩波動(dòng)時(shí),將引起系統(tǒng)轉(zhuǎn)速的變化.擾動(dòng)消逝后它將能夠恢復(fù)到原平衡點(diǎn).ABTL’>T,n↓,T↑ABCTL’’TL’TL<T,n↑,T↓ACTL’’<T,n↑,T↓TL>T,n↓,T↑

電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性曲線與負(fù)載特性曲線的交點(diǎn)是系統(tǒng)的一個(gè)平衡點(diǎn),系統(tǒng)維持穩(wěn)定運(yùn)行的條件為：在該交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速之上有T＜TL，而在交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速之下T＞TL

。其作用都是力圖阻止轉(zhuǎn)速的偏離,因而擾動(dòng)消逝后它將能夠恢復(fù)到原平衡點(diǎn)。該點(diǎn)為電機(jī)的穩(wěn)定工作點(diǎn)。負(fù)載轉(zhuǎn)矩>電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩時(shí),電機(jī)減速，直到轉(zhuǎn)速為0為止，電機(jī)停轉(zhuǎn)(堵轉(zhuǎn))。負(fù)載轉(zhuǎn)矩<電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩時(shí),電機(jī)加速，直到C點(diǎn)為止。因此E點(diǎn)為不穩(wěn)定工作點(diǎn)。不穩(wěn)定工作點(diǎn)TTLnn012EC對(duì)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載而言，異步電動(dòng)機(jī)特性曲線臨界轉(zhuǎn)差率以下的部分，為不穩(wěn)定工作區(qū)。7.2.1異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)§7.2三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)與調(diào)速1)

鼠籠式三相交流異步電動(dòng)機(jī)全電壓直接起動(dòng)

一臺(tái)鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)帶一通風(fēng)機(jī)負(fù)載的特性曲線。起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩T=Tst，TL=TLst，根據(jù)拖動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程式，此時(shí)ΔT＞0，拖動(dòng)系統(tǒng)由靜止開(kāi)始加速起動(dòng)。在加速過(guò)程中T的變化規(guī)律是從a點(diǎn)沿曲線①變化到b點(diǎn)，TL的變化規(guī)律是從C點(diǎn)沿油線②變化到b點(diǎn)。在轉(zhuǎn)速?gòu)牧慵铀俚絥b的過(guò)程中，T始終大于TL直到b點(diǎn)，T=TL，ΔT=0，起動(dòng)過(guò)程結(jié)束，拖動(dòng)系統(tǒng)以轉(zhuǎn)速nb穩(wěn)定運(yùn)行于b點(diǎn)。深槽式轉(zhuǎn)子的槽形窄而深。正常運(yùn)行時(shí)有轉(zhuǎn)差率小而效率高的優(yōu)點(diǎn)。(1)高轉(zhuǎn)差率鼠籠電動(dòng)機(jī)(2)深槽式和雙籠式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子鼠籠導(dǎo)條采用截面小而電阻率大的合金鋁或黃銅制成.這種電動(dòng)機(jī)適于拖動(dòng)沖擊性轉(zhuǎn)矩負(fù)載或起重機(jī)械。用于拖動(dòng)一些船舶甲板機(jī)械,如錨機(jī)等。2)改善起動(dòng)性能的特殊三相異步電動(dòng)機(jī)

異步電動(dòng)機(jī)可通過(guò)采用雙鼠籠式或深槽式等特殊結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子，以改善全電壓直接起動(dòng)性能。這兩種類(lèi)型的異步電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)是起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，而起動(dòng)電流較小。

起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子頻率較高，電流的“趨膚效應(yīng)”使轉(zhuǎn)子電流大部分集中在雙鼠籠式的上籠，或深槽式轉(zhuǎn)子的槽口部分，使得轉(zhuǎn)子繞組呈現(xiàn)出較大的電阻值，而相比普通電動(dòng)機(jī)具有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩；起動(dòng)過(guò)程結(jié)束，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行后，轉(zhuǎn)子頻率變得很小，電流的“趨膚效應(yīng)”消失，轉(zhuǎn)子繞組所呈現(xiàn)的電阻值與普通電動(dòng)機(jī)相仿。深槽式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子槽形及機(jī)械特性雙鼠籠式和深槽式異步電動(dòng)機(jī)既有轉(zhuǎn)子電阻增大所帶來(lái)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩增大、起動(dòng)電流減小的優(yōu)點(diǎn)，又可避免正常運(yùn)行時(shí)因轉(zhuǎn)子電阻增大而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的特性曲線變軟。雙鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子槽形及機(jī)械特性磁阻小感抗大磁阻小感抗大磁阻大漏抗小磁阻大漏抗小起動(dòng)電流：中小型鼠籠式電機(jī)起動(dòng)電流為額定電流的5~7倍。定子電流原因：起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條切割磁力線速度很大。轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)轉(zhuǎn)子電流大電流使電網(wǎng)電壓降低影響：頻繁起動(dòng)時(shí)造成熱量積累

電機(jī)過(guò)熱影響其他負(fù)載工作二、起動(dòng)方法

直接起動(dòng)是將三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組經(jīng)開(kāi)關(guān)直接與三相電源接通.Y－

起動(dòng)自耦降壓起動(dòng)（2）降壓起動(dòng)（3）轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)。（繞線式）定子電路串電阻器或電抗器（1）直接起動(dòng)

優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便;缺點(diǎn)是起動(dòng)電流大。1.直接起動(dòng)

允許直接起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)容量限制.當(dāng)電動(dòng)機(jī)容量不超過(guò)專(zhuān)用電源變壓器容量的20％(對(duì)頻繁起動(dòng)的)或30％(對(duì)不經(jīng)常起動(dòng)的)時(shí)允許直接起動(dòng).動(dòng)力和照明共用電源變壓器的,電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的電壓降應(yīng)不超過(guò)額定電壓的5％。

在船上船舶異步電動(dòng)機(jī)大多是由船舶發(fā)電機(jī)直接供電,允許直接起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)容量可達(dá)發(fā)電機(jī)容量的60％。2.降壓起動(dòng)（1）定子電路串電阻器或電抗器降壓起動(dòng)

起動(dòng)時(shí)先接通電源開(kāi)關(guān)QS，電流經(jīng)電阻器或電抗器流入定子繞組，起限流降壓作用。待轉(zhuǎn)速升高再將起動(dòng)電阻或電抗短路，全壓運(yùn)行。（2）星形—三角形（Y－）降壓起動(dòng)：

正常運(yùn)行AZBYXC

起動(dòng)ABCXYZ設(shè)：電機(jī)每相阻抗為Y－

起動(dòng)應(yīng)注意的問(wèn)題：（1）僅適用于正常接法為三角形接法的電機(jī)。所以降壓起動(dòng)適合于空載或輕載起動(dòng)的場(chǎng)合（2）Y－

起動(dòng)（3）自耦變壓器（起動(dòng)補(bǔ)償器）降壓起動(dòng)較大容量的或正常運(yùn)行時(shí)為星形連接的鼠籠電動(dòng)機(jī)常采用自耦變壓器降壓起動(dòng)。自耦變壓器的降壓系數(shù)ka=U2/Un,其副邊通常提供幾個(gè)不同降壓系數(shù)的抽頭供選擇.起動(dòng)電流Ista與直接起動(dòng)的電流Ist的關(guān)系為：降壓起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比直接起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的關(guān)系為：電子軟起動(dòng)器起動(dòng)的五種方法：（1）限流或恒流起動(dòng)方法。用電子軟起動(dòng)器實(shí)現(xiàn)起動(dòng)時(shí)限制電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流或保持恒定的起動(dòng)電流，主要用于輕載軟起動(dòng)。（2）斜坡電壓起動(dòng)方法。用于電子軟起動(dòng)器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)定子電壓由小到大斜坡線性上升，主要用于重載軟起動(dòng)。（3）轉(zhuǎn)矩控制方法。用電子軟起動(dòng)器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩由小到大線性上升，起動(dòng)的平滑性好，能夠降低起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，是較好的重載軟起動(dòng)方法。（4）轉(zhuǎn)矩加脈沖突跳控制起動(dòng)法。此方法與轉(zhuǎn)矩控制起動(dòng)方法類(lèi)似，其差別在于：起動(dòng)瞬間加脈沖突跳轉(zhuǎn)矩以克服電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，然后轉(zhuǎn)矩平滑上升。此法也適用于重載軟起動(dòng)。（5）電壓控制起動(dòng)法。用電子軟起動(dòng)器控制電壓以保證電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)產(chǎn)生較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，是較好的輕載軟起動(dòng)方法。3.線繞式轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)定子RRR線繞式轉(zhuǎn)子起動(dòng)時(shí)將適當(dāng)?shù)腞串入轉(zhuǎn)子繞組中，起動(dòng)后將R短路。

(3)能耗制動(dòng)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)方法有兩類(lèi):機(jī)械制動(dòng)(如電磁鐵制動(dòng)器、液壓制動(dòng)器)電氣制動(dòng)（電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反）電動(dòng)機(jī)的基本制動(dòng)方式有三種:(1)反接制動(dòng)(2)回饋(發(fā)電)制動(dòng)7.2.2異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)

當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向相反時(shí),即轉(zhuǎn)差率s>1時(shí),則發(fā)生反接制動(dòng)。因此,改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向或改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向都將產(chǎn)生反接制動(dòng)。三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)1.反接制動(dòng)反接定子接電源的相序(1)改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向的反接制動(dòng)工作點(diǎn)：BCA

（n=0）繞線式異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)位能負(fù)載時(shí),用轉(zhuǎn)子電路串電阻可產(chǎn)生倒拉反接制動(dòng)。(2)轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)的倒拉反接制動(dòng)提升負(fù)載時(shí)電動(dòng)機(jī)工作在A點(diǎn)，此時(shí)在轉(zhuǎn)子電路中串一電阻。工作點(diǎn)：由ABC（n=0）D負(fù)載將等速下落當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過(guò)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速(s<0)時(shí),將發(fā)生回饋制動(dòng)。電機(jī)是處于發(fā)電機(jī)狀態(tài),又稱(chēng)為發(fā)電制動(dòng)或再生制動(dòng)。在變極調(diào)速（或降頻調(diào)速）時(shí),當(dāng)由高速擋向低速擋轉(zhuǎn)換的初始,出現(xiàn)因轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速高于低擋同步轉(zhuǎn)速而發(fā)生回饋制動(dòng)的減速過(guò)程。2.回饋制動(dòng)E點(diǎn)為等速下落的穩(wěn)定運(yùn)行工作點(diǎn)起貨變落貨高速變低速ABC先切斷運(yùn)行異步電動(dòng)機(jī)定子的三相電源,并立即接通直流電源。在制動(dòng)過(guò)程中通過(guò)電磁感應(yīng)將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能,并全部消耗在轉(zhuǎn)子電路中,故稱(chēng)其為能耗制動(dòng)。3.能耗制動(dòng)M3~+-運(yùn)行制動(dòng)n

F轉(zhuǎn)子n0=0三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法在一定的負(fù)載下,三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為7.2.3異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速

機(jī)械調(diào)速、電氣調(diào)速改變轉(zhuǎn)速的方法有三種類(lèi)型:(3)變頻調(diào)速:改變定子電源頻率的調(diào)速。(1)變轉(zhuǎn)差率s的調(diào)速:降低定子電壓和繞線轉(zhuǎn)子電路串電阻的調(diào)速;(2)變磁極對(duì)數(shù)p的調(diào)速(3)定子繞組Δ/Y變換降壓.1.定子降壓調(diào)速降低定子電壓的方法：(1)定子串聯(lián)帶抽頭的電抗器或飽和電抗器;(2)反并聯(lián)晶閘管交流調(diào)壓器;變轉(zhuǎn)差率s的調(diào)速2.繞線式轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速優(yōu)點(diǎn)：調(diào)速方法簡(jiǎn)單，能夠滿(mǎn)足一般的多級(jí)調(diào)速要求。為無(wú)級(jí)調(diào)速。缺點(diǎn)：調(diào)速電阻的功率損耗大，輕載調(diào)速范圍窄。低速特性軟，負(fù)載波動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)速影響大。電刷滑環(huán)機(jī)構(gòu)易出故障。3.變極調(diào)速2p=4A1X1X2A2AXNSNSA1X1X2A2AXNS2p=2A1A2X1X2AXA1A2X1X2AXA1A2X1X2AX同步轉(zhuǎn)速n0與磁極對(duì)數(shù)p成反比，p減半，n0加倍。通過(guò)改變定子繞組的連接方式可改變定子繞組產(chǎn)生的磁極對(duì)數(shù),從而改變同步轉(zhuǎn)速以實(shí)現(xiàn)調(diào)速。為有級(jí)調(diào)速。3.變極調(diào)速為保持變極前后電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向不變,變極時(shí)必須同時(shí)改變定子接電源的相序.

優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，特性硬，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。缺點(diǎn)：為跳躍式的有級(jí)調(diào)速。異步電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速時(shí)，必須考慮電動(dòng)機(jī)在變速前后轉(zhuǎn)矩及功率的允許輸出。功率因數(shù)及效率保持不變。且定子繞組中允許通過(guò)的最大電流均為額定電流IN。則對(duì)Y-YY變極調(diào)速，電動(dòng)機(jī)允許的輸出功率與轉(zhuǎn)矩：Y接法YY接法Y-YY變極調(diào)速屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。轉(zhuǎn)速增加一倍，允許輸出功率也增加一倍，故轉(zhuǎn)矩保持不變。適用于橫轉(zhuǎn)矩負(fù)載。則對(duì)△-YY變極調(diào)速，電動(dòng)機(jī)允許的輸出功率與轉(zhuǎn)矩：△接法YY接法△-YY變極調(diào)速前后輸出功率基本不變，近似恒功率調(diào)速。轉(zhuǎn)速增加一倍，允許輸出轉(zhuǎn)矩也減小一半。采用多套不同極對(duì)數(shù)的定子繞組。運(yùn)行時(shí)根據(jù)需要將一套繞組與電源相接。這就可通過(guò)兩套繞組間的換接，實(shí)現(xiàn)兩種轉(zhuǎn)速的變極調(diào)速。如兩套繞組本身就是雙速繞組，則電機(jī)便可實(shí)現(xiàn)四速變極調(diào)速。對(duì)于雙速和三速就能滿(mǎn)足要求的電力拖動(dòng)系統(tǒng)，這種方法仍不失為一種好的調(diào)速方法。4.變頻調(diào)速變頻調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性曲線當(dāng)U1不變降頻調(diào)速時(shí)，增大，電機(jī)額定磁通時(shí)，磁路本已接近飽和，若再增大磁通磁路過(guò)飽和，引起空載電流和鐵損劇增，這是不允許的。因此降頻調(diào)速采用同時(shí)變電壓的方式保持磁通不變。恒壓頻比調(diào)速。變頻調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性曲線在額定頻率以上用保持U1不變的升頻調(diào)速，可使變頻調(diào)速獲得更寬的調(diào)速范圍，但f1的升高會(huì)使磁通和最大轉(zhuǎn)矩減少，因而升頻范圍有限。恒壓升頻調(diào)速的機(jī)械特性曲線為fN曲線以上部分。優(yōu)點(diǎn)：可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速,調(diào)速的范圍寬,特性硬度不變,轉(zhuǎn)速平穩(wěn)。缺點(diǎn)：但變頻電源技術(shù)復(fù)雜,初投資較大。變頻調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性曲線采用交－直－交變頻電源實(shí)現(xiàn)。7.2.1直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)§7.2直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)與調(diào)速啟動(dòng)時(shí),n=0

Ea=0，若加入額定電壓，則Ist太大會(huì)使換向器產(chǎn)生嚴(yán)重的火花，燒壞換向器。一般Ist限制在(2.0～2.5)IN內(nèi)。啟動(dòng)時(shí),n=0

Ea=0，若加入額定電壓，則Ist太大會(huì)使換向器產(chǎn)生嚴(yán)重的火花，燒壞換向器。一般Ist限制在(2.0～2.5)IN

內(nèi)。（2）啟動(dòng)時(shí)降低電樞電壓。限制Ist的措施：（1）啟動(dòng)時(shí)在電樞回路串電阻。(1)若電動(dòng)機(jī)原本靜止，由于勵(lì)磁轉(zhuǎn)矩T=KT

Ia，而

0

，電機(jī)將不能啟動(dòng)，因此，反電動(dòng)勢(shì)為零，電樞電流會(huì)很大，電樞繞組有被燒毀的危險(xiǎn)。直流機(jī)在啟動(dòng)和工作時(shí)，勵(lì)磁電路一定要接通，不能讓它斷開(kāi)，而且啟動(dòng)時(shí)要滿(mǎn)勵(lì)磁。否則，磁路中只有很少的剩磁，可能產(chǎn)生以下事故：注意：（2）如果電動(dòng)機(jī)在有載運(yùn)行時(shí)磁路突然斷開(kāi)，

則E

，Ia

，T和

，可能不滿(mǎn)足TL的要求，電動(dòng)機(jī)必將減速或停轉(zhuǎn)，使

Ia更大，也很危險(xiǎn)。（3）如果電機(jī)空載運(yùn)行，可能造成飛車(chē)。

E

Ia

T>>

T0

n

飛車(chē)反轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向由電磁力矩的方向確定。（1）改變勵(lì)磁電流的方向。改變直流電機(jī)轉(zhuǎn)向的方法：注意：改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向時(shí)，勵(lì)磁電流和電樞電流兩者的方向不能同時(shí)變。（2）或改變電樞電流的方向。他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)主磁通方向不變,唯有電流I與電動(dòng)勢(shì)E方向相反時(shí),才產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。7.2.2直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)(3)能耗制動(dòng)電動(dòng)機(jī)的基本制動(dòng)方式有三種:(1)反接制動(dòng)(2)回饋(發(fā)電)制動(dòng)1.反接制動(dòng)電源反接制動(dòng)

電動(dòng)機(jī)在電動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，將其電樞電壓反接，并同時(shí)在電樞回路中串入電阻，以限制換接時(shí)的電樞電流。其特性方程為倒拉反接制動(dòng)

電動(dòng)機(jī)帶一位能性負(fù)載TL運(yùn)行于電動(dòng)狀態(tài)（特性曲線①的a點(diǎn)），若在電樞回路中串入足夠大的電阻RB，使其電磁轉(zhuǎn)矩減?。═′ST＜TL)，以致電動(dòng)機(jī)在負(fù)載轉(zhuǎn)矩拖動(dòng)下進(jìn)入反轉(zhuǎn)，即機(jī)械特性曲線②向第4象限的延伸段，此時(shí)電動(dòng)機(jī)便進(jìn)入了倒拉反接制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。2.回饋制動(dòng)調(diào)速過(guò)程中出現(xiàn)的回饋制動(dòng)

電動(dòng)機(jī)在電動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，若對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行降壓調(diào)速，則降壓后的特性曲