電傳動(dòng)控制基礎(chǔ)第二章直流牽引電機(jī)及其調(diào)速方式

1、一 直流牽引電機(jī)特性 nIa(T)01.他(并)勵(lì)3.積復(fù)勵(lì)2.串勵(lì)0TIa1. 他(并)勵(lì)3 積復(fù)勵(lì)2 串勵(lì)nT01.他(并)勵(lì)3.積復(fù)勵(lì)2.串勵(lì)Fz : 齒輪齒上所受的力DK3. 輪對(duì)FK1.小齒輪節(jié)圓2. 大齒輪節(jié)圓 VK n FK T Fv4352（一）機(jī)械穩(wěn)定性和電氣穩(wěn)定性（一）機(jī)械穩(wěn)定性和電氣穩(wěn)定性機(jī)械穩(wěn)定性的條件：機(jī)械穩(wěn)定性的條件： 牽引特性曲線斜率牽引特性曲線斜率基本阻力曲線斜率基本阻力曲線斜率即：即： dF/dv dW0/dv一般一般dW0/dv0 不具有穩(wěn)定性不具有穩(wěn)定性 其他電動(dòng)機(jī)其他電動(dòng)機(jī)dF/dv W0 v 不穩(wěn)定不穩(wěn)定F2 0即電動(dòng)機(jī)即電動(dòng)機(jī)Ce n + IdR =

2、 f（ Id ）的曲線斜率為的曲線斜率為正值就具有電氣穩(wěn)定性正值就具有電氣穩(wěn)定性UdId0A在任何負(fù)載下斜率均為正在任何負(fù)載下斜率均為正具有電氣穩(wěn)定性具有電氣穩(wěn)定性UdId0AB 只有在一定負(fù)載范圍只有在一定負(fù)載范圍內(nèi)才具有電氣穩(wěn)定性內(nèi)才具有電氣穩(wěn)定性 A：穩(wěn)定：穩(wěn)定 B：不穩(wěn)定：不穩(wěn)定n 牽引電機(jī)特性有差異牽引電機(jī)特性有差異 動(dòng)輪直徑相同動(dòng)輪直徑相同n 動(dòng)輪直徑不同動(dòng)輪直徑不同 牽引電機(jī)特性相同牽引電機(jī)特性相同TId0nnT2211Id1Id2nT2T1串勵(lì)：串勵(lì)： 轉(zhuǎn)速相同轉(zhuǎn)速相同 n相同相同 Id1 Id2 差值較小差值較小 T1 T2 差值也較小差值也較小TId0n21T21Id1Id

3、2nT2T1并勵(lì)：并勵(lì)： 轉(zhuǎn)速相同轉(zhuǎn)速相同 n相同相同 Id1 Id2 差值很大差值很大 T1 T2 差值也較大差值也較大TId0nnTId1Id2n1T2T1n2串勵(lì)：串勵(lì)： 由相同的轉(zhuǎn)速差引起由相同的轉(zhuǎn)速差引起 Id1 Id2 差值較小差值較小 T1 T2 差值也較小差值也較小TId0nTId2Id1n1T1T2n2并勵(lì)：并勵(lì)： 由相同的轉(zhuǎn)速差引起由相同的轉(zhuǎn)速差引起 Id1 Id2 差值較大差值較大 T1 T2 差值也較大差值也較大TId0nnT21Id1Id2nT2T1串勵(lì)：串勵(lì)： 轉(zhuǎn)速不變轉(zhuǎn)速不變 工作曲線工作曲線由由n1變?yōu)樽優(yōu)閚2 Id1 Id2 差值較小差值較小 T1 T2 差值

4、也較小差值也較小TId0n21TId1Id2nT2T1 轉(zhuǎn)速不變轉(zhuǎn)速不變 工作曲線由工作曲線由n1變?yōu)樽優(yōu)閚2結(jié)論：當(dāng)電網(wǎng)電壓波結(jié)論：當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)，并勵(lì)電機(jī)的電動(dòng)時(shí)，并勵(lì)電機(jī)的電流沖擊和牽引力沖擊流沖擊和牽引力沖擊比串勵(lì)電機(jī)大得多比串勵(lì)電機(jī)大得多T(F)0n(v)n1T2T1n2acT(F)0n(v)n1T2T1n2bd假設(shè)串勵(lì)、并勵(lì)電機(jī)具有相同的額定轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)速假設(shè)串勵(lì)、并勵(lì)電機(jī)具有相同的額定轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)速 串勵(lì)：串勵(lì)：T1T2 c 點(diǎn)點(diǎn)a點(diǎn)點(diǎn) 面積差不多面積差不多 接近恒功接近恒功 并勵(lì)：并勵(lì)：T1T2 d 點(diǎn)點(diǎn)b點(diǎn)點(diǎn) 面積差較大面積差較大 結(jié)論：串勵(lì)功率利用好，能充分發(fā)揮機(jī)車的功率

5、結(jié)論：串勵(lì)功率利用好，能充分發(fā)揮機(jī)車的功率F0vF121nF2a假設(shè)電動(dòng)機(jī)工作在假設(shè)電動(dòng)機(jī)工作在a點(diǎn)，速度為點(diǎn)，速度為n偶然原因偶然原因 n+ n1 并勵(lì)并勵(lì)：特性硬特性硬 F1較大較大 迅速恢復(fù)粘著迅速恢復(fù)粘著2 串勵(lì)串勵(lì)：特性軟特性軟 F2較大較大 粘著不易恢復(fù)形成空轉(zhuǎn)粘著不易恢復(fù)形成空轉(zhuǎn)T(F)0n(v)v3v0AB11223粘著條件破壞粘著條件破壞 1-1 2-2 牽引力牽引力最大粘著限制最大粘著限制 逐漸逐漸發(fā)生空轉(zhuǎn)發(fā)生空轉(zhuǎn) v A 滑動(dòng)摩擦滑動(dòng)摩擦力力=牽引力，停止空轉(zhuǎn)牽引力，停止空轉(zhuǎn) 假設(shè)電機(jī)原來(lái)工作在假設(shè)電機(jī)原來(lái)工作在B點(diǎn)點(diǎn) v0粘著條件破壞粘著條件破壞 1-1 2-2 牽引力

6、牽引力最大粘著限制最大粘著限制 逐漸逐漸發(fā)生空轉(zhuǎn)發(fā)生空轉(zhuǎn) v A 滑動(dòng)摩擦滑動(dòng)摩擦力力=牽引力，停止空轉(zhuǎn)牽引力，停止空轉(zhuǎn) T(F)0n(v)v4v0AB112245假設(shè)電機(jī)原來(lái)工作在假設(shè)電機(jī)原來(lái)工作在B點(diǎn)點(diǎn) v0nId0If5If4If3If2If1If1 If2 If3 If4 If5MMM 日本微機(jī)控制機(jī)車日本微機(jī)控制機(jī)車 串勵(lì)繞組與各自的電樞串聯(lián)串勵(lì)繞組與各自的電樞串聯(lián) 各電機(jī)他勵(lì)繞組串聯(lián)后進(jìn)行各電機(jī)他勵(lì)繞組串聯(lián)后進(jìn)行 集中控制集中控制6Kn =Ud Id RCe MMMMUNUd = UN/4MMMMUNUd = UN/2MMMMUNUd = UN優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：能量損耗少 比較經(jīng)濟(jì)缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：調(diào)壓級(jí)數(shù)有限 需要復(fù)雜的轉(zhuǎn)換開關(guān) 和接觸器 MUN逐漸切除與電樞串聯(lián)的電阻進(jìn)行調(diào)速M(fèi)UN調(diào)節(jié)斬波器導(dǎo)通比進(jìn)行調(diào)速CH根據(jù)變壓器調(diào)壓抽頭的位置高壓側(cè)調(diào)壓低壓側(cè)調(diào)壓SS2SS1柴油機(jī)GMMM雙星形：T1 T2 T3 T1 T12 T13低速：低速：AS1和和AS2斷開斷開 并聯(lián)并聯(lián)高速：高速：AS1和和AS2閉和閉和 串聯(lián)串聯(lián)MM T1T2T3 T11T12 T13AS1AS2MUd+-R212R1IdILK1、K2斷開 Id = IL 滿