電機及電力拖動系統(tǒng)(直流部分)課件

1、第一節(jié) 直流電機的基本工作原理和結構一. 直流電機的主要結構主磁極主磁極：產生恒定的氣隙磁通，由鐵心和勵磁繞組構成產生恒定的氣隙磁通，由鐵心和勵磁繞組構成換向磁極：換向磁極：改善換向。改善換向。電刷裝置：電刷裝置：與換向片配合與換向片配合, ,完成直流與交流的互換完成直流與交流的互換機座和端蓋：機座和端蓋：起支撐和固定作用。起支撐和固定作用。定子定子轉子轉子電樞鐵心：電樞鐵心：主磁路的一部分，放置電樞繞組。主磁路的一部分，放置電樞繞組。電樞繞組：電樞繞組：由帶絕緣的導線繞制而成，是電路部分。由帶絕緣的導線繞制而成，是電路部分。換向器：換向器：與電刷裝置配合與電刷裝置配合, ,完成直流與交流的互

2、換完成直流與交流的互換轉軸轉軸軸承軸承二、直流電動機工作原理 把電刷把電刷A A、B B接到直流電源上，接到直流電源上，電刷電刷A A接正極，電刷接正極，電刷B B接負極。此接負極。此時電樞線圈中將電流流過。時電樞線圈中將電流流過。 直流電動機是將電能轉變直流電動機是將電能轉變成機械能的旋轉機械。成機械能的旋轉機械。 在磁場作用下，在磁場作用下，N N極性下導體極性下導體abab受力方向從右向左，受力方向從右向左，S S 極下導極下導體體cdcd受力方向從左向右。該電磁受力方向從左向右。該電磁力形成逆時針方向的電磁轉矩。力形成逆時針方向的電磁轉矩。當電磁轉矩大于阻轉矩時，電機當電磁轉矩大于阻轉

3、矩時，電機轉子逆時針方向旋轉。轉子逆時針方向旋轉。 電機：直流，交流（同步，異步） 工作機構：生產設備 控制機構：各種控制器（PLC,單片機等） 傳動機構：減速機1.方程式 電力拖動系統(tǒng)運動方程式描述了系統(tǒng)的運動狀態(tài)，電力拖動系統(tǒng)運動方程式描述了系統(tǒng)的運動狀態(tài)，系統(tǒng)的運動狀態(tài)取決于作用在原動機轉軸上的各系統(tǒng)的運動狀態(tài)取決于作用在原動機轉軸上的各種轉矩。種轉矩。參數:(注意參考方向注意參考方向）dtdJTTLgGDmJ4/2260/2 ndtdnGDTTL3752MTnLTU 動態(tài)：TTL = dn/dt 0，系統(tǒng)加速（動態(tài)） T dn/dt dn/dt = 0， 恒速或靜止（靜態(tài)） T:電磁轉

4、矩 m：質量 TL:負載轉矩 G：重量 J:轉動慣量 ：半徑 n:轉速（角速度?） D：直徑 d?/dt=?角加速度 GD2=4gJ：飛輪矩單軸系統(tǒng)：電機直接帶動負載多軸系統(tǒng)：電機通過減速機帶動負載關系：多軸系統(tǒng)可以等效成單軸系統(tǒng)（能量守恒原理）兩級傳動速比：j1=n/n1，j2=n1/n2 兩級傳動效率：1，2轉矩折算：LT飛輪矩折算：LLTT 22212,GDGDGDGDLdLT以三軸拖動系統(tǒng)為例：n為電機轉速，n1中間級轉速，n2 為負載側轉速1.轉矩折算（能量守恒） a)不考慮傳動損耗LLLTPLLTPLLPP 1LLLLLLTjnnTTT b)考慮傳動損耗cLLCLLjTTPP11其

5、中：2121,jjjc動能：22112221212121LLdJJJJ兩邊乘以 得2g221221212211LLdjjGDjGDGDGD近似計算：221dGDGD一.恒轉矩負載特性（ TL大小恒定)1.反抗性恒轉矩負載定義： TL的實際方向與轉速的實際方向相反參考方向規(guī)定: TL的正方向與n的正方向相反=TL0,n0 or TL0,n TL0,n0 下降： TL的實際方向與轉速的實際方向相同且參考方向相反= TL0,n nN上升=曲線陡=特性軟，反之特性硬 由于電樞電阻很小，特性曲線斜率很小，所以固有由于電樞電阻很小，特性曲線斜率很小，所以固有 機械特性是硬特性。機械特性是硬特性。(4)空載

6、時，n0=n0-T0(5)轉速特性： 不變=Ia與T正比（線性關系）得IaCeRannN0機械特性(1)電樞串電阻時的人為機械特性，既串Rs 改變，n0不變TCeCtRsRannN20SaRR 0nnaRT特點：特點：1 1） 不變，不變， 變大；變大； 2 2） 越大，特性越軟。越大，特性越軟。0n 2.人為機械特性曲線 改變電機回路的參數:U,If,Rs(2)改變U，不變，no與U成正比TCeCtRaCeUnNN21UNUU101n0nnNUemT特點：特點：1)1) 隨隨 變化變化, , 不變不變; ; 2) 2) 不同不同, ,曲線是一組平行線。曲線是一組平行線。0nUU保持保持 不變

7、，只改變電樞電壓時的人為特性：不變，只改變電樞電壓時的人為特性：Na,RRTCeCtRaCeUnN2下降-n0上升下降=上升特性上移，變軟(3)改變勵磁電流If特點：特點：1 1）弱磁，）弱磁， 增大；增大； 2 2）弱磁，）弱磁， 增大增大0n保持保持 不變，只改變勵磁回路調節(jié)電阻不變，只改變勵磁回路調節(jié)電阻 的人為特性：的人為特性：NaUU,RRSfR01n11kT202n2kTNn0nemTkTN12機械特性求取機械特性求取一、固有特性的求取一、固有特性的求取 )nn,(Tem00)nn,T(TNNem已知已知 ，求兩點，求兩點:1:1）理想空載）理想空載點點 和額定運行和額定運行 。N

8、NN,Nn,IU,P具體步驟：具體步驟：(1)(1)估算估算:Ra2NNNNaIPIU)(R3221(2)(2)計算計算:CCNTNe和NNNNNenPIUCNeNTCC9.55(3)(3)計算理想空載點：計算理想空載點：NeNemCUn,T00(4)(4)計算額定工作點：計算額定工作點：NNNTNnn,ICT二、人為特性的求取二、人為特性的求取 在固有機械特性方程在固有機械特性方程 : : 的基礎上，根據人為特性所對應的參數的基礎上，根據人為特性所對應的參數RsRs或或U U或或變化，重新計算變化，重新計算n n0 0和和, ,然后得到人為機械特然后得到人為機械特性方程式。性方程式。em0T

9、nn穩(wěn)定運行： 電力拖動系統(tǒng)在系統(tǒng)的某種干擾作用下，離開了平衡位置，在新的條件下達到新的平衡，并在擾動消失后，還能回到原來的位置。分析負載為恒轉矩負載時的情況結論：對恒轉矩負載，電機的機械特性曲線 斜率向下則穩(wěn)定，反之不穩(wěn)定。推廣1：在T與TL的交點處（平衡點），轉速之上TTL，則穩(wěn)定。推廣2：在T=TL處，dT/dn加速度大加速度大-電磁轉矩大電磁轉矩大 -電電樞電流大樞電流大-換向困難，火花大，產生機械撞擊。換向困難，火花大，產生機械撞擊。 加額定電壓后，起動瞬間的起動轉矩和起動電流加額定電壓后，起動瞬間的起動轉矩和起動電流分別為：分別為：stTstNstaTC IUIR 起動時由于轉速為

10、零，電樞電動勢為零，而且電樞電阻很起動時由于轉速為零，電樞電動勢為零，而且電樞電阻很小，所以起動電流和起動轉矩將達很大值。起動時間和起動電小，所以起動電流和起動轉矩將達很大值。起動時間和起動電流要達到平衡。流要達到平衡。 過大的起動電流將引起電網電壓下降、影響電網上其它用戶過大的起動電流將引起電網電壓下降、影響電網上其它用戶的正常用電、使電動機的換向惡化；同時過大的沖擊轉矩會損的正常用電、使電動機的換向惡化；同時過大的沖擊轉矩會損壞電樞繞組和傳動機構。一般直流電動機不允許直接起動。壞電樞繞組和傳動機構。一般直流電動機不允許直接起動。方法方法1：電樞回路串電阻：電樞回路串電阻 Ia=(U-E)/

11、(Ra+R)=U/(Ra+R)，改變，改變R 使得使得 Ia（1.82.5）In方法方法2：降壓起動，：降壓起動，U由低到高，使得由低到高，使得 Ia I2IL，I2=(1.12.2)IL a-b-c-d-e-f-g-h-i33st2st1staRRRRRLLIT2IT21IT1IT0nabn1122aststRRRRbncd211astRRRef3aRNnghfn UN-Cenb=I2(Ra+Rst1+Rst2+Rst3) b點 UN-Ce nc=I1(Ra+Rst1+Rst2) c點 nb=nc3.起動電阻計算(Ra+Rst1+Rst2+Rst3)/ (Ra+Rst1+Rst2)=I1/I

12、2= (1)同理對d,e點和f,g點,得方程(2): (Ra+Rst1+Rst2)/ (Ra+Rst1)=(Ra+Rst1)/(Ra)=I1/I2= 由（1）（2）得 Ra+Rst1+Rst2+Rst3= Ra3 (3)由a點得方程 UN-Cena=I1(Ra+Rst1+Rst2+Rst3) 其中，na=0 即，UN/I1= (Ra+Rst1+Rst2+Rst3) (4)由（3）和（4）得31aNRIURa+Rst1=Ra=Rst1=(-1)RaRa+Rst1+Rst2=Ra 2=Rst2= Rst1Ra+Rst1+Rst2+Rst3= Ra 3 =Rst3= Rst2一般情況：Rst1=(-

13、1)Ra， Rst2= Rst1, Rstm= Rst(m-1)maNRIU1由方程式（2）得：求解步驟：(1)已知級數m求得：Rst1=(-1)Ra， Rst2= Rst1, Rstm= Rst(m-1)(2)已知I2，得 取整后，由m重新按（1）求解，再驗證I2 = I1 /IL負載電流maNRIU1lglg121RaIUmIIN三三 降壓起動降壓起動 當直流電源電壓可調時，可采用降壓方法起動。當直流電源電壓可調時，可采用降壓方法起動。 起動時，以較低的電源電壓起動電動機，起動電流隨電源起動時，以較低的電源電壓起動電動機，起動電流隨電源電壓的降低而正比減小。隨著電動機轉速的上升，反電動勢逐

14、電壓的降低而正比減小。隨著電動機轉速的上升，反電動勢逐漸增大，再逐漸提高電源電壓，使起動電流和起動轉矩保持在漸增大，再逐漸提高電源電壓，使起動電流和起動轉矩保持在一定的數值上，保證按需要的加速度升速。一定的數值上，保證按需要的加速度升速。 降壓起動需專用電源，設備投資較大，但它起動平穩(wěn)，起降壓起動需專用電源，設備投資較大，但它起動平穩(wěn)，起動過程能量損耗小，因此得到廣泛應用。動過程能量損耗小，因此得到廣泛應用。定義：通過人為改變電動機的機械特性，根 據生產需要調節(jié)轉速一他勵直流電動機的調速方法 機械特性曲線分析：改變：電阻Ra+Rs，電壓U，磁通=調節(jié)nTCeCtRsRaCeUn21電樞回路串電

15、阻原理 由電機數學方程分析（以速降為例）穩(wěn)態(tài)分析：T不變-Ia不變R上升，U不變, Ia不變-則E下降-n下降LTIaCtTIaRUE未串電阻時未串電阻時的工作點的工作點串電阻后串電阻后, ,工作點由工作點由AAAABB0aRn0nNnLTTASaRR 1nAB由機械特性曲線分析動態(tài)分析：電機狀態(tài)：A-A-B穩(wěn)定優(yōu)點：電樞串電阻調速設備簡單，操作方便。優(yōu)點：電樞串電阻調速設備簡單，操作方便。)(LTTTIEnTIR2 2）低速時特性曲線斜率大）低速時特性曲線斜率大, ,靜差率大靜差率大, ,所以轉速的相對所以轉速的相對穩(wěn)定性差穩(wěn)定性差3 3）輕載時調速范圍小，額定負載時調速范圍）輕載時調速范圍

16、小，額定負載時調速范圍D D一般一般2 24 4）損耗大，效率低，不經濟。對恒轉矩負載，調速）損耗大，效率低，不經濟。對恒轉矩負載，調速前、后因增通不變而使電磁轉矩和電樞電流不變，輸前、后因增通不變而使電磁轉矩和電樞電流不變，輸入功率不變，輸出功率卻隨轉速的下降而下降，減少入功率不變，輸出功率卻隨轉速的下降而下降，減少的部分被串聯電阻消耗了。的部分被串聯電阻消耗了。缺點：缺點：1 1）由于電阻只能分段調節(jié)，所以調速的平滑性差；）由于電阻只能分段調節(jié)，所以調速的平滑性差；調速性能1.損耗大，電阻發(fā)熱功率損耗2.空載或輕載時，調速范圍小3.低速時，特性變軟，穩(wěn)定性差4.為有級調速5.實現簡單改進方

17、法：電樞并電阻，特性硬，穩(wěn)定性好2.降壓調速原理： 由電機數學方程分析穩(wěn)態(tài)分析：LTIaCtTIaRUET不變-Ia不變U下降，R不變, Ia不變-則E下降-n下降動態(tài)分析：電機狀態(tài)： A-A-B穩(wěn)定LTIaCtTIaRUE)(LTTTIEnTIUT0nnNUTLNnA1U01nAB1n調速壓前調速壓前工作點工作點A A降壓瞬間降壓瞬間工作點工作點穩(wěn)定后工穩(wěn)定后工作點作點 降壓調速降壓調速過程與電樞串過程與電樞串電阻調速過程電阻調速過程相似，調速過相似，調速過程中轉速和電程中轉速和電樞電流（或轉樞電流（或轉矩）隨時間變矩）隨時間變化的曲線也相化的曲線也相似似。由機械特性曲線分析實現方法1. 發(fā)

18、電機電動機系統(tǒng) 性能比較優(yōu)越，總投資大，容量大 2. 可控硅直流調速系統(tǒng) 結構簡單，調速性能高，容量大，應用普遍3.弱磁調速原理 由電機數學方程分析穩(wěn)態(tài)分析：動態(tài)分析：電機狀態(tài)：A-A-B不變LTIaCtTIa)(載很大時速度減小負載小時速度上升，負上升，用于升速CeRaIaUn)(LTTTIaEnIaCtTIaE調節(jié)磁場前調節(jié)磁場前工作點工作點弱磁瞬間工作弱磁瞬間工作點點AAAA弱磁穩(wěn)定后的弱磁穩(wěn)定后的工作點工作點Nn0nANnemTLT01n11nBA減弱磁通后，減弱磁通后，理想空載轉速理想空載轉速上升上升, 曲線的曲線的斜率值增大。斜率值增大。 由機械特性曲線分析優(yōu)點：優(yōu)點： 由于在電流

19、較小的勵磁回路中進行調節(jié)，因而控制方便，由于在電流較小的勵磁回路中進行調節(jié)，因而控制方便，能量損耗小，設備簡單，調速平滑性好。弱磁升速后電樞電流能量損耗小，設備簡單，調速平滑性好。弱磁升速后電樞電流增大，電動機的輸入功率增大，但由于轉速升高，輸出功率也增大，電動機的輸入功率增大，但由于轉速升高，輸出功率也增大，電動機的效率基本不變，因此經濟性是比較好。增大，電動機的效率基本不變，因此經濟性是比較好。2 2）轉速的升高受到電動機換向能力和機械強度的限制，升速范）轉速的升高受到電動機換向能力和機械強度的限制，升速范圍不可能很大，一般圍不可能很大，一般 調速范圍調速范圍D2D2； 為了擴大調速范圍，

20、通常把降壓和弱磁兩種調速方法結合起來，為了擴大調速范圍，通常把降壓和弱磁兩種調速方法結合起來，在額定轉速以上，采用弱磁調速，在額定轉速以下采用降壓在額定轉速以上，采用弱磁調速，在額定轉速以下采用降壓 調調速。速。思考：當電機運行時，勵磁電源突然掉電，則會發(fā)生什么情況思考：當電機運行時，勵磁電源突然掉電，則會發(fā)生什么情況? ?缺點：缺點：1 1）機械特性的斜率變大，特性變軟；）機械特性的斜率變大，特性變軟； 1.靜差率（對某一個機械特性曲線而言） 定義： n0:該特性理想空載轉速 n1:該特性額定負載轉速 靜差率與機械特性曲線硬度的差別：對一組平行的機械特性曲線，硬度相同，但靜差率不同。(理想空

21、載轉速小，靜差率大）0010nnnnnN2.調速范圍D（對一簇機械特性曲線而言）定義：電動機在額定負載下，可能的最高轉速與最低轉速之比minmaxnnD min0min0minmin0minnnnnnNDnn/maxmin)1 (minminmaxNnnD所以得到靜差率下降=調速范圍下降（nmax,nN一定）nN下降=D上升（nmax,靜差率一定）=采用無靜差的閉環(huán)控制3.調速平滑性定義：相鄰兩級轉速的接近程度。 在一定的調速范圍內，調速的級數越多，調速越平滑。相在一定的調速范圍內，調速的級數越多，調速越平滑。相鄰兩級轉速之比，為平滑系數。鄰兩級轉速之比，為平滑系數。 平滑系數：=ni/(ni

22、-1), 越接近越接近1，平滑性越好，當，平滑性越好，當=1時，稱為無級調速，即轉時，稱為無級調速，即轉速可以連續(xù)調節(jié)。調速不連續(xù)時，級數有限，稱為有級調速可以連續(xù)調節(jié)。調速不連續(xù)時，級數有限，稱為有級調速。速。 4.調速的經濟性 投資費用、運行效率及維修費用 5.調速時允許輸出 調速過程所能輸出的功率與轉矩三.調速方式與負載類型的配合 1.穩(wěn)定運行條件分析 1）T=TL 2）Ia T變負-n-E - Ia - T - T =0方向變化圖示：圖2-17 電動狀態(tài):T 0,Ia0,E0,TL0,n0 制動狀態(tài): T 0,Ia0,TL0,n0機械特性曲線：運動狀態(tài)點變化過程：A -B -C電阻值大

23、?。篟s=-E/Ia-Ra,E為制動瞬間電動機感應電動勢，此時Ia允許最大值。TCeCtRsRan2能耗制動時的機械特性為：能耗制動時的機械特性為：SRRaBn0naRACLTT電動機狀態(tài)工電動機狀態(tài)工作作點點制動瞬間制動瞬間工作點工作點制動過程制動過程工作段工作段電動機拖動反抗性電動機拖動反抗性負載，電機停轉。負載，電機停轉。若電動機帶若電動機帶位能性負載位能性負載, ,即下放重物，即下放重物，穩(wěn)定工作點穩(wěn)定工作點TCeCtRsRan2 電動狀態(tài)（電路未改變之前,A點）： EIa0,表示電動機將電能轉化為動能 制動狀態(tài)：（B點） EIa EIa=-Ia2(Ra+Rs) 電動機由于摩擦力和電磁

24、轉矩而停止，因此，電動機動能轉化為摩擦力消耗的熱能和電樞電阻消耗的熱能。 3.能耗制動用于恒速下放重物機械特性方程：同前制動過程參數狀態(tài)變化： Ia=(U-E)/(RS+Ra) 變負- T變負-n-E - Ia - T - T =0 - T變正- n變負，大小增加- T= TL（穩(wěn)定）方向變化圖示： 制動狀態(tài):T 0,Ia0,TL0,n0(第二象限） T 0,Ia0,E0,nB -C-D電阻值大?。和澳芰糠治觯▽Φ诙笙藓偷谒南笙薅加校?EIa T變負-n-E - Ia - T - T =0 TCeCtRsRaCeUn2SRRaCBn0naRA0LTTLT0nD方向變化圖示： 電動狀態(tài)(電壓

25、未反向前）: T 0,Ia0,E0,TL0,n0,U0 制動狀態(tài): T 0,Ia0,TL0,n0,-UB -C電阻值大?。悍椒ㄍ夏芰哭D化分析： EIa0,表示電網向電動機傳遞能量。 E=-U-Ia(Ra+Rs) - Ia2(Ra+Rs) =EIa + UIa 電阻耗能 電動機能量 電源能量 以上說明制動過程中，電網向電樞回路輸送能量，同時電動機將動能轉化成電能并輸送至電樞回路，它們都消耗在電阻的熱能上了。四.轉速反向反接制動（倒拉反轉） 倒拉反轉反接制動只適用于位能性恒轉矩負載倒拉反轉反接制動只適用于位能性恒轉矩負載 在電樞回路中串聯一個較大的電阻在電樞回路中串聯一個較大的電阻,轉速反向電壓

26、正向,即可實現制動即可實現制動.機械特性方程：TCeCtRsRaCeUn2機械特性曲線：制動過程參數狀態(tài)變化： Ia=(U-E)/(RS+Ra) 變小- T減小,Tn -E - Ia - T - T =TLSRRaCBn0naRA0LTTBTDKT電樞回路串入較大電電樞回路串入較大電阻阻 后特性曲線后特性曲線BR正向電動狀態(tài)提正向電動狀態(tài)提升重物升重物(A(A點點) )負載作用下負載作用下電機反向旋電機反向旋轉轉( (下放重物下放重物) )電機以穩(wěn)電機以穩(wěn)定的轉速定的轉速下放重物下放重物D D點點工作點由工作點由A-B-A-B-C-D,CDC-D,CD段為制段為制動段動段 方向變化圖示： 電動

27、狀態(tài):（增加電阻改變電路后，n下降） T 0(T 0,E0,TL0,n0,U0 制動狀態(tài):（第四象限，n增加） T 0,Ia0,E0,n0運動狀態(tài)點變化過程： A -B -C -D能量轉化分析：（D點） EIa0,表示電網向電動機傳遞能量。 E=U-Ia(Ra+Rs)- Ia2(Ra+Rs) =EIa + UIa 電阻耗能 電動機能量 電源能量 以上說明制動過程中，電網向電樞回路輸送電能，同時電動機將動能轉化成電能并輸送至電樞回路，它們都消耗在電樞電阻的熱能上了。（與電壓反向反接制動比較）五.回饋制動定義：nn0, E和U同號，EU, Ia0, Tn-E- Ia- T- T=0，n=n0, E

28、=U0-n n0，Ia變負，T 也變負，Tn - T= TL 以上黑色過程為電動，紅色過程為回饋制動 (2)U 變小, n0變小- nn0,Ia變負,T變負-n-E - Ia - T - T=0, Ia=0, n=n0 ,E=U0- T變正, Ia變正- T - T =TL以上黑色過程為電動，紅色過程為回饋制動方向變化圖示： T 0,Ia0,TL0,U0, EU運動狀態(tài)點變化過程：A-C能量轉化分析： EIa0,表示電動機將動能轉化為電能 UIa Ia2Ra +UIa = EIa 電阻耗能 電源輸能 電動機能量以上說明回饋制動過程中，電動機將動能轉化成電能，再將大部分電能通過電樞回路返回至電網

29、。第四節(jié)直流拖動系統(tǒng)的過渡過程穩(wěn)定運行：過渡過程：過渡過程定義： 是系統(tǒng)從一種穩(wěn)定狀態(tài)到另一種穩(wěn)定狀態(tài)過渡所經歷的過程變化：na目的： 控制過渡過程，減小損耗，提高效率，準確停車方法： 解析法，圖解法，計算機仿真或數值計算分析一忽略電樞電感時的過渡過程產生原因: 能量不能突變電磁慣性：電感電流不能突變機械慣性：轉速不能突變.他勵直流電動機拖動恒轉矩負載過渡過程一般規(guī)律（電樞串電阻）運動方程： 0 機械特性：dtdnGDTTL3752TCeCtRsRaCeUn2得到：令 得： 其解為：將邊界條件t=0,n=nB帶入得：CLnTCeCtRsRaCeUndtdnCeCtRsRaGD222375223

30、75)(tesamCCRRGDTcmnndtdnTcTtnCenmcTtCBnennnm)(同樣可得：一般表達式：三要素法BG:起始值，ED：終止值（穩(wěn)態(tài)值）Tm:時間常數初始值：過渡過程開始前的穩(wěn)態(tài)值穩(wěn)態(tài)值：過渡過程開始后，電機滿足機械特性與負 載特性的交點機電時間常數：運動方程和機械特性中有關參數的 確定LTtLBTeTTTm)(aLTtaLaBaIeIIIm)(EDTtEDBGfefffm)(推廣：對電壓引起的過渡過程，解法相同對負載轉矩發(fā)生突變引起的過渡過程，解法也相同由過渡過程開始到轉速nME（或ME，ME）達到某一中間值所經歷的時間tME。EDMEEDBGmMEnnnnTtlnED

31、MEEDBGmMETTTTTtlnaEDaMEaEDaBGmMEIIIITtln.他勵直流電動機帶恒轉矩負載，電樞回路串固定電阻啟動的過渡過程分析：轉速初始值n0，所以過渡過程可視為U從0到某一定值變化而引起的過渡過程.設起動瞬間t=0。起始值： nBG=0, IaBG=U/(Ra+Rs), TBG=CTIaBG,終止值： TED=TL, IaED=TED/CT, nED=U-(Ra+Rs) IED/(Ce)機電時間常數：22375)(tesamCCRRGDT滿足t=4Tm，時認為過渡過程已經結束。LTtLTeTRsRaUCtTm)(TCeCtRsRaCeUn2CtTeCtTRsRaUIaLT

32、tLm)(3.他勵直流電動機串電阻分級起動時間計算(以3級為例)t在0-t1時間段：電樞電阻為Ra+Rst1+Rst2+Rst3IaBG=I1, IaED=IL,Iame=I2,則t1=Tm1ln(I1-IL)/(I2-IL)232121375)(testststamCCRRRRGDTt在t1-t2時間段：電樞電阻為Ra+Rst2+Rst3IaBG=I1, IaED=IL,Iame=I2,則t2=Tm2ln(I1-IL)/(I2-IL)t在t2-t3時間段：電樞電阻為Ra+Rst3IaBG=I1, IaED=IL,Iame=I2,則t3=Tm3ln(I1-IL)/(I2-IL)23222375

33、)(teststamCCRRRGDT2323375)(testamCCRRGDTt在t3-t4時間段：電樞電阻為RaIaBG=I1, IaED=IL,Iame=IL,則t4=Tm3ln(I1-IL)/(IL-IL)-無窮大這里取t4=4Tm4,得到總時間：t=t1+t2+t3+t4=(Tm1+Tm2+Tm3)ln(I1-IL)/(I2-IL)-4Tm22375teamCCRGDT4.電壓反向的反接制動過渡過程分析 1)位能性恒轉矩負載nBG=nB,nED=nC, TBG=TB,TED=TL,速度降為0的時間為tb,Tp為n=0時的電磁轉矩 2)反抗性恒轉矩負載CCBmLpLBmbnnnTTTTTTt0lnln三 過渡過程中能量損耗1.空載過渡過程能量損耗(銅耗,不考慮電樞電感)W為電樞回路銅耗， E為電源輸入總能量RIaEIaUIa2nCeEa0nCeUIaCtT)0( ,LTdtdJTxBGxBGdJRdtIaWtt)(02)(000BGxttttttxBGxBGxBGJdJdtCTCUIadtE1)空載起動能量損耗BG=0, x=0,分別帶入上面兩式得：2)空載能耗制動停車的能量損耗由U=0得0=0, X=02005 . 0)(JdJWxBG20JExBGdJW)(25 . 0BGJ0E3)電壓反向反接制動空載停車U0 , 0Ia,為常數磁路未飽和，即當IaIa