电机学课件--直流电念头的电力拖动[资料].ppt

第2章直流电动机的电力拖动§2.1§2.1.1电力拖动系统的运动方程式2、实用表达式

通常将转动惯量J用飞轮矩GD2来表示，它们之间的关系为J=mp

式中m与G－转动部分的质量与重量；
p与D－惯性半径与直径（m）；
g=9.81m/s2－重力加速度；

再将机械角速度用转速n表示可得：
3、系统旋转运动的三种状态二、运动方程式中转矩正、负号的规定

§2.1.2负载的转矩特性1．反抗性恒转距负载特性

特点：TL的大小恒定不变，方向总是与运动方向相反。负
载转矩特性在第一和第三象限，如图2.1所示，例如
金属的压延，机床的平移机构等。
TL二、恒功率负载特性

特点：TL的大小基本上与转速n成反比，即负载功率为常数，故
称恒功率负载特性。如图所示，是一条双曲线。切削机
床属于此类。

三、泵与风机类负载特性

特点：TL的大小基本上与转速n的平方成正比。
其特性如图所示，在第一，三象限，是一条抛
物线。例如风机、水泵、油泵等。§2.2§2.2.1机械特性的表达式机械特性曲线：当U、R、为常数时，为一条向下倾斜的直线。
电枢反应对机械特性的影响，可能使特性在T较
大时上翘，如图所示。
§2.2.2固有机械特性和人为机械特性
二、人为机械特性

1、电枢串电阻时的人为机械特性

2、降低电枢电压时的人为机械特性3、减弱磁通时的人为机械特性

§2.2.3机械特性的求取二、人为机械特性的的求取

§2.2.4电力拖动系统稳定运行条件
不稳定运行§2.3起动过程：电动机接通电源后，由静止状态加速到稳定运行状态的过程。
起动转矩Tst：电动机起动瞬间的电磁转矩。
起动电流Ist：起动瞬间的电枢电流。§2.3.1电枢回路串电阻起动二、起动电阻的计算
计算各级起动电阻的步骤：
（1）求Ra
（2）根据过载倍数求T1,I1
(3)选取m
（4）计算
（5）求检验是否满足T2≥(1.1—1.3)TL，若不满
足，另选T1或m值，直到满足条件。

三、三点起动器（简单了解）
人工手动办法起动

§2.3.2降压起动§2.4制动的概念：从某一稳定转速开始减速到停止或限
制位能负载下降速度的一种运行过
程。

电机的两种运行状态：

制动状态：电磁转矩Tem的方向与转速n的方向相反。
电动状态：电磁转矩Tem的方向与转速n的方向相同。

制动的方式有三种：能耗制动、反接制动、回馈制动。

§2.4.1能耗制动4、选择RB的原则

因为

所以

5、能耗制动的优点

§2.4.2反接制动3、机械特性

4、从机械特性曲线看制动
过程

5、功率关系

6、优点
设备简单，操作方便。一、倒拉反转反接制动
（只适用于位能性恒转矩负载）
1、实现方法
他励电动机拖动位能性负载，电枢回路串入较大电阻，使n=0时的电磁转矩（起动转矩）小于负载转矩TL。

3、从机械特性曲线看制动过程

4、功率关系

5、适用场合
设备简单，操作方便，适用于低速匀速下放重物。这种反转制动主要是位能负载的倒拉作用，因此得名。§2.4.3回馈制动2、机械特性
由上所述，可能在第四象限，也可能在第二象限。

3、分析
回馈制动过程中，有功率UIa回馈电网，能量损耗最少。

4、使用场合
用于高速匀速下放重物和降压、增加磁通调速过程中自动加快减速过程。§2.4.4直流电动机的反转§2.5调速：为了提高生产效率或满足生产工艺的要求，许多生产机
械在工作过程中都需要调速。

电力拖动系统的调速可以采用：
机械调速：改变传动机构速比。
电气调速：改变电动机参数。即人为的改变电动机的机械特性。

§2.5.1评价调速的指标4、调速的经济指标
经济指标包含三个方面：
一是调速设备初投资的大小，
二是运行过程中能量损耗的多少，三是维护费用的高低，
三者总和较小者经济指标均较好。§2.5.2调速方法二、降低电源电压调速

三、弱磁调速

。
§2.5.3调速方式与负载类型的配合调速方式与负载类型的配合：

恒转距性质的调速方法应用于恒转距负载；
恒功率的负载应采用恒功率的调速方法；
风机类负载三种调速方法都不适合，但采用电枢串电阻调速、降压调速比弱磁调速适合一些。

亦即调速方法的性质必须与负载性质相匹配。如果不匹配，就会造成投资或运费用的浪费。