電機學第五版課件湯蘊璆編著-第3章7直流電動機的起動、調速和制動

直流電動機的

起動、調速和制動電機學3.82本節(jié)內(nèi)容直流電動機的起動直流電動機的調速直流電動機的制動3直流電動機的起動起動的概念直接起動電樞回路串電阻器起動降壓起動三種起動方法4起動Starting起動：電動機接上電源，轉速從零達到穩(wěn)定轉速的過程。電動機起動的基本要求起動轉矩大起動電流小起動設備簡單、經(jīng)濟、可靠tOnnN5直流電動機起動的特點起動時：n≈0Ea=CenΦ≈0，U=Ea+IaRa≈IaRaIa=Ist≈U/Ra，起動電流大，必須加以限制。Te=CTΦIaIa↘→Te↘起動轉矩大起動電流小矛盾6直接起動(圖3-39)方法：先合Q1→建立Φ→再合Q2→起動特點：操作簡單無需任何附加起動設備沖擊電流大，Ist=(10～20)IN只適用于小型直流電動機的起動。7三點起動器電樞回路串變阻器起動方法：在電樞回路串聯(lián)一個起動器。特點：可以有效抑制起動電流Ist=U/(Ra+Rst)需要附加起動設備產(chǎn)生額外的電阻損耗適應于小容量并勵電動機TeOnn0RΩ=0RΩ1RΩ2TL8降壓起動方法：保持勵磁電流不變(他勵)；降低電樞電壓，控制起動電流。特點：起動電流小，節(jié)能需要專用的直流調壓電源9直流電動機的調速調速的概念調速的方法調壓調速調電樞電阻調速調勵磁電流調速電樞控制磁場控制10電動機調速的基本要求調速范圍：D=nmax/nmin平滑性經(jīng)濟性調速設備簡單、可靠、操作方便調速SpeedGoverning調速：調節(jié)轉速、轉速控制tOnn1t1nN11IaN他勵和并勵電動機的調速

▲電樞回路串電阻調速優(yōu)點：調速設備簡單、操作方便，轉速可連續(xù)調節(jié)。缺點：耗能，只能調低轉速，輕載時調速范圍不大。tOn1nNt1TeOnn0RΩ=0RΩ1RΩ2TLTe=CTΦIa12他勵和并勵電動機的調速

▲調壓調速優(yōu)點操作方便，轉速可上、下連續(xù)調節(jié)，節(jié)能，機械特性硬度不變。缺點調速設備復雜，價格高。TeOnU1>UN>U2>U3UNTeNU1U2U313他勵和并勵電動機的調速

▲調勵磁電流調速優(yōu)點：調速設備簡單，操作方便、控制靈活，轉速可連續(xù)調節(jié)，節(jié)能，效率高。缺點：機械特性變軟，只能調高轉速，有“飛車”的危險。If2n0If1If3If1>If2>If3TeOnTeNnnNn1IaNIa1iatOTe=CTΦIa14串勵電動機的調速Rs1TeOnRs2Rs3Rs1<Rs2<Rs3TLU1TeOnU2U3U1>U2>U3TL調速方式主要優(yōu)點主要缺點改變Rs簡單只能調低轉速改變U轉速可調低、可調高復雜15直流電動機的制動制動的概念制動的方法16制動Braking制動停車、剎車、限速（電磁方法）電動機制動的基本要求制動迅速、經(jīng)濟、簡單直流電動機制動的方法能耗制動、反接制動、回饋制動共同點在維持原有磁場大小和方向不變的情況下，改變電樞電流方向，以獲得制動性質的電磁轉矩。17直流電動機的能耗制動方法勵磁回路不變，將電樞回路從電源斷開，接到制動電阻RL上。原理U=Ea+Ia(Ra+RL)=0，Ia=-Ea/(Ra+RL)Te=CTΦIa電磁轉矩從驅動變?yōu)橹苿印?8直流電動機的能耗制動CBRa+RL

+U-電動IanTeM+Ea

–IfT’eRL制動I’aTLTenn0RaAO19直流電動機的反接制動方法勵磁回路不變，將加在電樞回路的電壓反接。原理-U=Ea+Ia(Ra+RL)Ia=-(U+Ea)/(Ra+RL)將產(chǎn)生很大的制動性質的電磁轉矩。20直流電動機的反接制動+U-電動IanTeM+Ea

–QIfRLT’e制動I’anTen0RaAOBRa+RLC-n021串勵直流電動機的回饋制動方法電網(wǎng)電壓不變，將串勵繞組改為他勵繞組，維持勵磁電流不變。原理U=Ea+IaRan↗→Ea↗→Ea>U→Ia反向→發(fā)電機產(chǎn)生制動性質的電磁轉矩。22能耗制動電動（反轉）直流電機的四相限運行TenO電動