第二章直流電機(jī)的電力拖動(dòng)1ppt課件

1、1. 電力拖動(dòng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)電力拖動(dòng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)2. 他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性3. 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)4. 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)5. 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速直流電機(jī)的電力拖動(dòng)直流電機(jī)的電力拖動(dòng)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)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 以電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，按人們所給定的規(guī)律來帶動(dòng)生以電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，按人們所給定的規(guī)律來帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械，產(chǎn)機(jī)械， 稱為電力拖動(dòng)。稱為電力拖動(dòng)。電電 源源控制設(shè)備控制設(shè)備電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)工作機(jī)構(gòu)工作機(jī)構(gòu)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成電力拖動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成基礎(chǔ)基礎(chǔ) 運(yùn)動(dòng)方程：運(yùn)動(dòng)方程：dtdnG

2、DdtdJTTZ 375260/2n gGDDgGmJ4)2(222 g： 重力加速度，重力加速度， 9.8米米/秒秒2；GD2：系統(tǒng)的飛輪矩（牛：系統(tǒng)的飛輪矩（牛米米2）；）；n： 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）；分）；T、TZ：轉(zhuǎn)矩（牛：轉(zhuǎn)矩（牛米）米）注注 意意：GD2是一個(gè)完整的符號(hào)是一個(gè)完整的符號(hào);T、TZ具有方具有方 向性，向性， 與轉(zhuǎn)速方向一致為正。與轉(zhuǎn)速方向一致為正。多軸系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程多軸系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程 系統(tǒng)中具有兩根或兩根以上不同轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)軸，系統(tǒng)中具有兩根或兩根以上不同轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)軸， 稱為稱為多軸系統(tǒng)多軸系統(tǒng)。 對(duì)多軸系統(tǒng)的分析，通過把多軸系統(tǒng)折算為等效對(duì)多軸系統(tǒng)的分析，通過把多軸系統(tǒng)

3、折算為等效的單軸系統(tǒng)，進(jìn)行簡化。按單軸系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)的單軸系統(tǒng)，進(jìn)行簡化。按單軸系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行簡化。行簡化。折算原則：折算原則：保持系統(tǒng)的功率傳遞關(guān)系及系統(tǒng)儲(chǔ)保持系統(tǒng)的功率傳遞關(guān)系及系統(tǒng)儲(chǔ)存的動(dòng)能不變。存的動(dòng)能不變。 負(fù)載轉(zhuǎn)矩、飛輪矩、阻力、質(zhì)量等負(fù)載轉(zhuǎn)矩、飛輪矩、阻力、質(zhì)量等負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小與速度無關(guān)，但與速度無關(guān)，但其方向始終與轉(zhuǎn)其方向始終與轉(zhuǎn)向相反向相反TZn0負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載恒功率負(fù)載恒功率負(fù)載通風(fēng)機(jī)型負(fù)載通風(fēng)機(jī)型負(fù)載轉(zhuǎn)矩具有固定的轉(zhuǎn)矩具有固定的方向，不隨轉(zhuǎn)速方向，不隨轉(zhuǎn)速方向的改變而改方向的改變

4、而改變變nTZ0負(fù)載的功率為常負(fù)載的功率為常數(shù)，不隨轉(zhuǎn)速的數(shù)，不隨轉(zhuǎn)速的變化而改變變化而改變負(fù)載的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)負(fù)載的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比速的平方成正比TZn0TZn0穩(wěn)定運(yùn)行條件穩(wěn)定運(yùn)行條件 電機(jī)的機(jī)械特性需要與負(fù)載特性同時(shí)存在。電機(jī)的機(jī)械特性需要與負(fù)載特性同時(shí)存在。 分分析拖動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，在同一坐標(biāo)圖上，兩特性的交析拖動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，在同一坐標(biāo)圖上，兩特性的交點(diǎn)是系統(tǒng)的平衡點(diǎn)。點(diǎn)是系統(tǒng)的平衡點(diǎn)。平衡點(diǎn)穩(wěn)定點(diǎn)？平衡點(diǎn)穩(wěn)定點(diǎn)？穩(wěn)定點(diǎn)：穩(wěn)定點(diǎn)：在受到外界擾動(dòng)在受到外界擾動(dòng)后，后， 仍能還原的點(diǎn)。仍能還原的點(diǎn)。穩(wěn)定點(diǎn)的條件：穩(wěn)定點(diǎn)的條件：dndTdndTZem Temn他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性他勵(lì)直流電

5、動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性直流電動(dòng)機(jī)的基本方程式：直流電動(dòng)機(jī)的基本方程式：電磁轉(zhuǎn)矩：電磁轉(zhuǎn)矩：aMemICT 感應(yīng)電動(dòng)勢：感應(yīng)電動(dòng)勢：nCEEa 電樞回路電勢電樞回路電勢平衡式：平衡式：aaaRIEU 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速特性：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速特性： EaCRIUn 機(jī)械特性一般表達(dá)式：機(jī)械特性一般表達(dá)式：emMeeTCCRCUn2 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性 當(dāng)當(dāng)UUN， N，電樞回路無外接電阻時(shí)，轉(zhuǎn)速，電樞回路無外接電阻時(shí)，轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系,稱為稱為固有機(jī)械特性固有機(jī)械特性。emNMeaNeNTCCRCUn2 n0Temn0Tem0n0TemNnN分析：分析：1. 電

6、磁轉(zhuǎn)矩越大，電磁轉(zhuǎn)矩越大， 轉(zhuǎn)速越低，轉(zhuǎn)速越低， 機(jī)械特性是一條下斜直線機(jī)械特性是一條下斜直線固有機(jī)械特性分析固有機(jī)械特性分析2. 當(dāng)轉(zhuǎn)矩等于零點(diǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)矩等于零點(diǎn)， 為理想空載轉(zhuǎn)速。為理想空載轉(zhuǎn)速。此時(shí)此時(shí)IaIa0 0， EaEaU UN N， 是一種理想工作狀態(tài)。是一種理想工作狀態(tài)。NeNCUnn 03. n n0 0為電動(dòng)機(jī)的實(shí)際空載轉(zhuǎn)速，為電動(dòng)機(jī)的實(shí)際空載轉(zhuǎn)速， 比比n n0 0略低。對(duì)應(yīng)于略低。對(duì)應(yīng)于空載轉(zhuǎn)矩?？蛰d轉(zhuǎn)矩。emNMeaTCCRnn200 4. 為機(jī)械特性斜率。為機(jī)械特性斜率。 增大，增大， 也增大。也增大。 通通常稱常稱 小的機(jī)械特性為硬特性，小的機(jī)械特性為硬特性， 大

7、的機(jī)械特性為軟特性大的機(jī)械特性為軟特性。2NMeaCCR n n0Temn0 Tem0n0TemNnN固有機(jī)械特性分析固有機(jī)械特性分析5. . 額定轉(zhuǎn)速變化率額定轉(zhuǎn)速變化率 ，表示電機(jī)額定負(fù)載，表示電機(jī)額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速比時(shí)的轉(zhuǎn)速比n n0 0降落的程度。降落的程度。%n %100%100%0 NNNNnnnnnn6. nnnn0 0時(shí)為發(fā)電機(jī)狀態(tài)，此時(shí)時(shí)為發(fā)電機(jī)狀態(tài)，此時(shí) E Ea aU, IaU, Ia反向，反向， E Ea a與與I Ia a同向，同向， 向電網(wǎng)送出電功率。向電網(wǎng)送出電功率。7.堵住點(diǎn)。堵住點(diǎn)。 此時(shí)此時(shí)電樞電流：電樞電流： 為短路電流；為短路電流；電磁轉(zhuǎn)矩：電磁轉(zhuǎn)矩： 為

8、電機(jī)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩為電機(jī)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。0,0 nCeEanN kaNaIRUI emkkNMemTICT n0Temn0 Tem0n0TemNnN人為機(jī)械特性分析人為機(jī)械特性分析 根據(jù)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩公式根據(jù)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩公式emMeeTCCRCUn2 人為地改變電動(dòng)機(jī)參數(shù)人為地改變電動(dòng)機(jī)參數(shù)U U、R R或或 得到的機(jī)械特性，得到的機(jī)械特性，稱為稱為人為機(jī)械特性人為機(jī)械特性有三種人為機(jī)械特性：有三種人為機(jī)械特性：（1 1）電樞回路串電阻的人為機(jī)械特性）電樞回路串電阻的人為機(jī)械特性（2 2）改變端電壓時(shí)的人為機(jī)械特性）改變端電壓時(shí)的人為機(jī)械特性（3 3）減弱電動(dòng)機(jī)主磁通時(shí)的人為機(jī)械特性）減弱電動(dòng)機(jī)主磁通時(shí)的人為機(jī)

9、械特性電樞回路串電阻的人為機(jī)械特性電樞回路串電阻的人為機(jī)械特性 保持保持U UU UN N 及及 N N 不變而在電樞回路中串入不變而在電樞回路中串入電阻電阻R Rc c，所得的，所得的n nf f（TemTem）關(guān)系。）關(guān)系。ememNMecaNeNTnTCCRRCUn 02對(duì)于給定的對(duì)于給定的R Rc c， 為常數(shù)。為常數(shù)。Tem0nRa+Rc1Ra+Rc2人為人為Rc2Rc1固有固有Ran0電樞回路串電阻的人為機(jī)械特性電樞回路串電阻的人為機(jī)械特性電樞串電阻人為特性的特點(diǎn)：電樞串電阻人為特性的特點(diǎn)： （1 1）理想空載轉(zhuǎn)速）理想空載轉(zhuǎn)速n n0 0與固有機(jī)械特性的與固有機(jī)械特性的n n0

10、0相同；相同；（2）斜率）斜率 ，特性變軟，特性變軟，在同一個(gè)轉(zhuǎn)矩下，轉(zhuǎn)速下降更多。在同一個(gè)轉(zhuǎn)矩下，轉(zhuǎn)速下降更多。NNMecaCCRR 2改變端電壓時(shí)的人為機(jī)械特性改變端電壓時(shí)的人為機(jī)械特性 保持每極磁通為額定值不變，電樞回路不串保持每極磁通為額定值不變，電樞回路不串電阻電阻(R(Rc c=0),=0),只改變電樞電壓時(shí)的機(jī)械特性。只改變電樞電壓時(shí)的機(jī)械特性。表達(dá)式：表達(dá)式：emNemNMeaNeTnTCCRCUn 02一般都為降低的電壓。一般都為降低的電壓。Tem0n人為人為UNU1U2固有固有UNn0U1U2改變端電壓時(shí)的人為機(jī)械特性改變端電壓時(shí)的人為機(jī)械特性改變端電壓人為特性的特點(diǎn)：改變

11、端電壓人為特性的特點(diǎn)： （1）理想空載轉(zhuǎn)速比固有特性的理想空載轉(zhuǎn)速）理想空載轉(zhuǎn)速比固有特性的理想空載轉(zhuǎn)速低。端電壓下降越多，其理想空載轉(zhuǎn)速越低。低。端電壓下降越多，其理想空載轉(zhuǎn)速越低。（2）端電壓不同，但人為特性的斜率跟固）端電壓不同，但人為特性的斜率跟固有特性的斜率相等，因此各條特性彼此平行。有特性的斜率相等，因此各條特性彼此平行。減弱電機(jī)主磁通的人為機(jī)械特性減弱電機(jī)主磁通的人為機(jī)械特性 保持端電壓為額定值不變，電樞回路不串電保持端電壓為額定值不變，電樞回路不串電阻阻(R(Rc c=0),=0),只改變勵(lì)磁電流的機(jī)械特性。只改變勵(lì)磁電流的機(jī)械特性。表達(dá)式：表達(dá)式：emNemMeaeNTnTC

12、CRCUn 02 額定時(shí)，接近飽和，一般額定時(shí)，接近飽和，一般都為減弱的磁通。都為減弱的磁通。Tem0n N N固有固有 Nn0人為人為 N減弱電機(jī)主磁通的人為機(jī)械特性減弱電機(jī)主磁通的人為機(jī)械特性減弱電機(jī)主磁通人為特性的特點(diǎn)：減弱電機(jī)主磁通人為特性的特點(diǎn)： （1）由于由于 If2從兩個(gè)穩(wěn)定點(diǎn)從兩個(gè)穩(wěn)定點(diǎn)P P、Q Q對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速說對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速說明減小勵(lì)磁可以使轉(zhuǎn)速升高。明減小勵(lì)磁可以使轉(zhuǎn)速升高。弱磁調(diào)速的過程弱磁調(diào)速的過程I If f減小瞬間減小瞬間速度不變速度不變 減小減小nCEea If1If2PQIf1If2TemnaaREUI aMemICT ZemTT 機(jī)組加速機(jī)組加速n nE Ea aI

13、Ia aT TememT TememT TZ Z新的平衡，新的新的平衡，新的IaIa和和n n弱磁調(diào)速弱磁調(diào)速調(diào)速前后的量：調(diào)速前后的量：（1）假定負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，）假定負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變， 2211aMaMemICICT 1221 aaII (2)假定磁路不飽和，不計(jì)電樞反應(yīng)和假定磁路不飽和，不計(jì)電樞反應(yīng)和I Ia aR Ra a的變化的變化1212212211 ,ffIInnnCenCeE （3） 恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載， ， 基本不變基本不變nPIUPa 21弱磁調(diào)速特點(diǎn)弱磁調(diào)速特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡單，調(diào)節(jié)方便，能耗小：設(shè)備簡單，調(diào)節(jié)方便，能耗小 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 單方向調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)速調(diào)得過高，勵(lì)磁過

14、弱，單方向調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)速調(diào)得過高，勵(lì)磁過弱， 電樞電流變大，電樞電流變大， 換向變壞，換向變壞， 出現(xiàn)不穩(wěn)定出現(xiàn)不穩(wěn)定改變端電壓調(diào)速改變端電壓調(diào)速 保持電動(dòng)機(jī)的保持電動(dòng)機(jī)的 N N不變且無外接電樞電阻，不變且無外接電樞電阻， 僅降低施加于電動(dòng)機(jī)電樞兩端電壓僅降低施加于電動(dòng)機(jī)電樞兩端電壓U U達(dá)到調(diào)速的達(dá)到調(diào)速的目的，目的， 稱為稱為降壓調(diào)速降壓調(diào)速。TemnU1U1U2U3U2U3PQ電壓越低，電壓越低， 轉(zhuǎn)速越低，轉(zhuǎn)速越低， 調(diào)速調(diào)速方向從基值往下調(diào)。方向從基值往下調(diào)。調(diào)節(jié)過程調(diào)節(jié)過程: (留為作業(yè)）留為作業(yè)）（1）降壓的人為特性是一簇與固有特性平行的直線，）降壓的人為特性是一簇與固有特性平行的

15、直線， 無論是滿載、輕載還是空載都有明顯的調(diào)速效果無論是滿載、輕載還是空載都有明顯的調(diào)速效果（2）由于人為特性硬度不變，低速時(shí)由于負(fù)載變化引）由于人為特性硬度不變，低速時(shí)由于負(fù)載變化引起的轉(zhuǎn)速波動(dòng)不大。靜態(tài)穩(wěn)定性好，起的轉(zhuǎn)速波動(dòng)不大。靜態(tài)穩(wěn)定性好， 調(diào)速范圍大調(diào)速范圍大（3）可平滑調(diào)節(jié)端電壓，）可平滑調(diào)節(jié)端電壓， 使轉(zhuǎn)速平滑調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)無使轉(zhuǎn)速平滑調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速級(jí)調(diào)速（4）調(diào)節(jié)過程能量損耗?。┱{(diào)節(jié)過程能量損耗小調(diào)壓調(diào)速的特點(diǎn)：調(diào)壓調(diào)速的特點(diǎn)：改變電樞回路電阻調(diào)速改變電樞回路電阻調(diào)速 保持保持U UU UN N且且 N N不變，電樞回路中串入調(diào)速電阻不變，電樞回路中串入調(diào)速電阻R Rc c，使

16、同一個(gè)負(fù)載得到不同轉(zhuǎn)速的方法，使同一個(gè)負(fù)載得到不同轉(zhuǎn)速的方法， 稱為稱為電樞串電阻電樞串電阻調(diào)速調(diào)速。串入電樞回路的電阻越大，串入電樞回路的電阻越大， 轉(zhuǎn)速越低。轉(zhuǎn)速越低。R2R1PQR1R2R3TemnR3電機(jī)運(yùn)行于固有機(jī)械特性上的轉(zhuǎn)速稱電機(jī)運(yùn)行于固有機(jī)械特性上的轉(zhuǎn)速稱為基速。為基速。 電樞回路串電阻調(diào)速的方電樞回路串電阻調(diào)速的方法，法， 只能從基速往下調(diào)。只能從基速往下調(diào)。串電樞電阻調(diào)速串電樞電阻調(diào)速該調(diào)速的特點(diǎn)：該調(diào)速的特點(diǎn)：（1）設(shè)備簡單、操作方便。）設(shè)備簡單、操作方便。（2）低速時(shí)，）低速時(shí)， 機(jī)械特性很軟，機(jī)械特性很軟， 當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)， 轉(zhuǎn)速波動(dòng)很大。靜態(tài)穩(wěn)定性差，調(diào)

17、速范圍不大。轉(zhuǎn)速波動(dòng)很大。靜態(tài)穩(wěn)定性差，調(diào)速范圍不大。（3）由于電阻的不連續(xù)調(diào)節(jié)，）由于電阻的不連續(xù)調(diào)節(jié)， 因此速度調(diào)節(jié)因此速度調(diào)節(jié)不平滑，不平滑， 屬有級(jí)調(diào)速。屬有級(jí)調(diào)速。 （4）電樞電流在電樞電流在RcRc上消耗的能量大，上消耗的能量大， 調(diào)速調(diào)速時(shí)效率低。時(shí)效率低。 效率與轉(zhuǎn)速成正比。效率與轉(zhuǎn)速成正比。 調(diào)速性能指標(biāo)調(diào)速性能指標(biāo)（1）調(diào)速范圍調(diào)速范圍：電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩下調(diào)速時(shí)，：電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩下調(diào)速時(shí)， 最最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比。用高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比。用D表示。表示。（2）靜差率靜差率（相對(duì)穩(wěn)定性：也稱轉(zhuǎn)速變化率。指電動(dòng)（相對(duì)穩(wěn)定性：也稱轉(zhuǎn)速變化率。指電動(dòng)機(jī)由理想空載到額定負(fù)

18、載時(shí)轉(zhuǎn)速的變化率。機(jī)由理想空載到額定負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)速的變化率。 靜差率越靜差率越小，小， 轉(zhuǎn)速的相對(duì)穩(wěn)定性越好。轉(zhuǎn)速的相對(duì)穩(wěn)定性越好。（3）調(diào)速的）調(diào)速的平滑性平滑性：無級(jí)調(diào)速平滑性最好，：無級(jí)調(diào)速平滑性最好， 有級(jí)調(diào)速有級(jí)調(diào)速由相鄰兩級(jí)轉(zhuǎn)速中，由相鄰兩級(jí)轉(zhuǎn)速中， 高一級(jí)轉(zhuǎn)速與低一級(jí)轉(zhuǎn)速之比。高一級(jí)轉(zhuǎn)速與低一級(jí)轉(zhuǎn)速之比。 （4）調(diào)速時(shí)電動(dòng)機(jī)的）調(diào)速時(shí)電動(dòng)機(jī)的容許輸出容許輸出：電動(dòng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速時(shí)：電動(dòng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速時(shí)軸上輸出的功率和轉(zhuǎn)矩。不同的調(diào)速方法允許的輸出不軸上輸出的功率和轉(zhuǎn)矩。不同的調(diào)速方法允許的輸出不同。同。（5） 經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性電動(dòng)機(jī)調(diào)速時(shí)的容許輸出電動(dòng)機(jī)調(diào)速時(shí)的容許輸出在某轉(zhuǎn)速下，在某轉(zhuǎn)速下

19、， 電機(jī)即能充分利用，電機(jī)即能充分利用， 又能安全運(yùn)行時(shí)輸出又能安全運(yùn)行時(shí)輸出的功率和轉(zhuǎn)矩稱為，的功率和轉(zhuǎn)矩稱為， 調(diào)速時(shí)的調(diào)速時(shí)的允許輸出功率和轉(zhuǎn)矩允許輸出功率和轉(zhuǎn)矩。 (1)調(diào)壓調(diào)速的允許輸出調(diào)壓調(diào)速的允許輸出降壓調(diào)速、電樞回路串電阻都是降低電樞兩端的電壓。降壓調(diào)速、電樞回路串電阻都是降低電樞兩端的電壓。nTTPICTememaMemN95501000 在整個(gè)調(diào)速范圍允許輸出轉(zhuǎn)矩為常數(shù)，在整個(gè)調(diào)速范圍允許輸出轉(zhuǎn)矩為常數(shù)，恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。允許輸出功率與轉(zhuǎn)速成正比。允許輸出功率與轉(zhuǎn)速成正比。 nKnTnTPKTICTiNiiNNNMi 95509550 保持保持I不變不變?nèi)醮耪{(diào)

20、速時(shí)的允許輸出弱磁調(diào)速時(shí)的允許輸出弱磁調(diào)速時(shí)，保持電流弱磁調(diào)速時(shí)，保持電流IINnKnCRIUeaNN2 433295509550KnnKnTPnKInKCICTiiNMNMi 弱磁調(diào)速時(shí)，弱磁調(diào)速時(shí)， 在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)的允許輸出功率為在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)的允許輸出功率為常數(shù)，常數(shù)， 是恒功率調(diào)速方式是恒功率調(diào)速方式。 其允許輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比其允許輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比。 負(fù)載類型與調(diào)速方式的配合負(fù)載類型與調(diào)速方式的配合恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式：恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式：使電機(jī)在任何轉(zhuǎn)速下都滿載運(yùn)行，使電機(jī)在任何轉(zhuǎn)速下都滿載運(yùn)行， 能得到充能得到充分利用。分利用。恒功率調(diào)速方法：恒功率調(diào)速方法：

21、在在n nn nminmin時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩及功率比負(fù)載需時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩及功率比負(fù)載需要的轉(zhuǎn)矩和負(fù)載大得多，要的轉(zhuǎn)矩和負(fù)載大得多， 電動(dòng)機(jī)沒充分利用，造成浪費(fèi)。電動(dòng)機(jī)沒充分利用，造成浪費(fèi)。maxmax9550LNNNNLNPnTPnnTT LLLNNNLLNNDTnnTnPnPTnTPPnn minmaxminmaxmaxmaxmin955095509550恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式弱磁控制弱磁控制maxminmaxmin95509550LLNNNLNNTnPnPTPPnn 恒功率負(fù)載與調(diào)速方式的配合恒功率負(fù)載與調(diào)速方式的配合恒功率負(fù)載恒功率負(fù)載恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式：恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式：高速時(shí)電動(dòng)機(jī)

22、需要輸出的轉(zhuǎn)矩小于額定轉(zhuǎn)矩，高速時(shí)電動(dòng)機(jī)需要輸出的轉(zhuǎn)矩小于額定轉(zhuǎn)矩， 電流小于額定電流，電流小于額定電流， 電動(dòng)機(jī)沒有被充分利用。電動(dòng)機(jī)沒有被充分利用。恒功率調(diào)速方法：恒功率調(diào)速方法：在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)，做到額定轉(zhuǎn)矩輸出，在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)，做到額定轉(zhuǎn)矩輸出， 電電機(jī)安全且充分利用。機(jī)安全且充分利用。LLNNNNLLNDPnTnTPnnTTT 95509550maxmaxmaxmax恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式恒功率控制恒功率控制通風(fēng)機(jī)負(fù)載與調(diào)速方式的配合通風(fēng)機(jī)負(fù)載與調(diào)速方式的配合TnUNUnmaxnminTNTLnTnmaxnmin N TL恒轉(zhuǎn)矩控制恒轉(zhuǎn)矩控制恒功率控制恒功率控制 兩種調(diào)速方式

23、，在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)，除兩種調(diào)速方式，在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)，除n nn nmaxmax外所有的轉(zhuǎn)速點(diǎn)，外所有的轉(zhuǎn)速點(diǎn)，輸出轉(zhuǎn)矩多小于允許輸出，速度越低，輸出轉(zhuǎn)矩多小于允許輸出，速度越低， 電機(jī)越不能充分利用。電機(jī)越不能充分利用。 相比通風(fēng)機(jī)負(fù)載采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式比弱磁調(diào)速造成浪費(fèi)小一些。相比通風(fēng)機(jī)負(fù)載采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式比弱磁調(diào)速造成浪費(fèi)小一些。直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)的兩種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)：直流電動(dòng)機(jī)的兩種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)：（1）電動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)：電動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)：電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩方向電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩方向與旋轉(zhuǎn)方向相同與旋轉(zhuǎn)方向相同 ，此時(shí)電網(wǎng)向電動(dòng)機(jī)輸入電，此時(shí)電網(wǎng)向電動(dòng)機(jī)輸入電能，能， 并轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能

24、帶動(dòng)負(fù)載。并轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能帶動(dòng)負(fù)載。（2）制動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)：制動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)：電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩方向電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩方向與旋轉(zhuǎn)方向相反，此時(shí)電動(dòng)機(jī)吸收機(jī)械能轉(zhuǎn)變與旋轉(zhuǎn)方向相反，此時(shí)電動(dòng)機(jī)吸收機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋殡娔堋?電動(dòng)機(jī)很快停車，或者由高速運(yùn)行很快進(jìn)入低速，電動(dòng)機(jī)很快停車，或者由高速運(yùn)行很快進(jìn)入低速， 要求制動(dòng)運(yùn)行。要求制動(dòng)運(yùn)行。直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)斷開電源斷開電源抱閘抱閘能耗制動(dòng)能耗制動(dòng)反接制動(dòng)反接制動(dòng)回饋制動(dòng)回饋制動(dòng)機(jī)械制動(dòng)機(jī)械制動(dòng)電氣制動(dòng)電氣制動(dòng)自由停車自由停車能耗制動(dòng)的方法和原理能耗制動(dòng)的方法和原理 保持勵(lì)磁電流保持勵(lì)磁電流I If f的大小及方向不變，的大小及方向不變， 將開關(guān)接

25、將開關(guān)接至至R RT T， 電樞從電網(wǎng)脫離經(jīng)制動(dòng)電阻電樞從電網(wǎng)脫離經(jīng)制動(dòng)電阻R RT T閉合。閉合。參數(shù)特點(diǎn)：參數(shù)特點(diǎn)： N N， U U0 0， 電樞回路總電阻電樞回路總電阻R RR Ra aR RT T 實(shí)際上是一臺(tái)他勵(lì)直流發(fā)電實(shí)際上是一臺(tái)他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)。軸上的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，機(jī)。軸上的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能， 全部消耗于電樞回路的電阻上，全部消耗于電樞回路的電阻上， 所以稱為能耗制動(dòng)。所以稱為能耗制動(dòng)。IfUNRTEaIan能耗制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性能耗制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性emNMeTaTCCRRn2 能耗制動(dòng)的參數(shù)代入機(jī)械特性的一般表達(dá)式，得到能耗制動(dòng)的參數(shù)代入機(jī)械特性的一般表達(dá)式，得到能耗制動(dòng)時(shí)的

26、機(jī)械特性：能耗制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性：制動(dòng)過程：制動(dòng)過程：Tn固有固有串電阻串電阻反抗性負(fù)載停車反抗性負(fù)載停車位能性負(fù)載穩(wěn)速下放位能性負(fù)載穩(wěn)速下放能耗制動(dòng)的特點(diǎn)能耗制動(dòng)的特點(diǎn)能耗制動(dòng)的特點(diǎn)：能耗制動(dòng)的特點(diǎn)：（1）操作簡單，停車準(zhǔn)確）操作簡單，停車準(zhǔn)確（2）能耗制動(dòng)產(chǎn)生的沖擊電流不會(huì)影響電網(wǎng)）能耗制動(dòng)產(chǎn)生的沖擊電流不會(huì)影響電網(wǎng)（3）低速時(shí)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，停轉(zhuǎn)慢）低速時(shí)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，停轉(zhuǎn)慢（4）動(dòng)能大部分都消耗在制動(dòng)電阻上）動(dòng)能大部分都消耗在制動(dòng)電阻上制動(dòng)初瞬的最大電流：制動(dòng)初瞬的最大電流：TaANBRRnCeI 制動(dòng)電阻：制動(dòng)電阻：aNNTRIUR 2反接制動(dòng)反接制動(dòng)反接制動(dòng)反接制動(dòng)轉(zhuǎn)速反向（用于位能負(fù)載）

27、轉(zhuǎn)速反向（用于位能負(fù)載）電樞反接（用于反抗性負(fù)載）電樞反接（用于反抗性負(fù)載）（電動(dòng)勢反向）（電動(dòng)勢反向）（電壓反向）（電壓反向）轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng) I If f及端電壓及端電壓U UN N不變，不變， 僅在電樞回路串入足夠大的制動(dòng)電僅在電樞回路串入足夠大的制動(dòng)電阻阻R RT T，使該人為特性與負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性的交點(diǎn)處于第四象限。，使該人為特性與負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性的交點(diǎn)處于第四象限。不同的不同的R RT T，可得到不同的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。，可得到不同的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。nTem0nABCDAnD電壓平衡式：電壓平衡式：EUEURRITaa )()(機(jī)械特性：機(jī)械特性：LNeTaLNMeTaICRRnTC

28、CRRnn 020轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)能量關(guān)系：能量關(guān)系：aaaTaaIEIURRI )(2U U及及I Ia a的方向與電動(dòng)狀態(tài)相同，的方向與電動(dòng)狀態(tài)相同，UIUIa a表示由電網(wǎng)輸入的功率；表示由電網(wǎng)輸入的功率； E Ea a 的方向與電動(dòng)狀態(tài)時(shí)相反，的方向與電動(dòng)狀態(tài)時(shí)相反， E Ea aI Ia a表示輸入的機(jī)械功率表示輸入的機(jī)械功率在電樞內(nèi)變成電磁功率；在電樞內(nèi)變成電磁功率；UIUIa a與與E Ea aI Ia a兩者之和消耗在電樞電路的電阻兩者之和消耗在電樞電路的電阻(Ra(RaR RT)T)上。上。電樞反接的反接制動(dòng)電樞反接的反接制動(dòng) 保持保持I If f不變，不

29、變， 將開關(guān)向下合閘，將開關(guān)向下合閘， 使電樞經(jīng)制動(dòng)電使電樞經(jīng)制動(dòng)電阻阻R RT T而反接于電網(wǎng)上。而反接于電網(wǎng)上。參數(shù)特點(diǎn)：參數(shù)特點(diǎn)： N N， U UU UN N。 R=RR=Ra a+R+RT T. .IfUNRTEaIanTemnAABCDE電動(dòng)下固有電動(dòng)下固有不串不串RT串串RTnE電樞反接的反接制動(dòng)電樞反接的反接制動(dòng)機(jī)械特性：機(jī)械特性：LNeTaemNMeTaNeNICRRnTCCRRCUn 02能量關(guān)系：能量關(guān)系：)(2TaaaaaNRRIIEIU 從電網(wǎng)吸收的電能和軸上輸入的機(jī)械能都消耗在從電網(wǎng)吸收的電能和軸上輸入的機(jī)械能都消耗在電樞回路電樞回路的電阻上的電阻上。 電壓平衡式：電壓平衡式：TaNeNTaaNaTaaaNRRnCURREUIRRIEU )(（IaIa反