有關(guān)電機(jī)計算

1、 最大起動電流I1的選取原則：為滿足生產(chǎn)機(jī)械對快速起動的要求，起動轉(zhuǎn)矩要大些，但也不能太大，因?yàn)殡姍C(jī)允許的最大電流受到換向器和機(jī)械強(qiáng)度的限制，一般允許最大電流I1約為 I1（1.52）IN2. 起動電阻的計算起動電阻的計算二、 電樞回路串電阻起動n切換電流切換電流I I2 2選取原則：既使選取原則：既使電動機(jī)能夠帶負(fù)載起動，又電動機(jī)能夠帶負(fù)載起動，又要保證切換時的加速轉(zhuǎn)矩不要保證切換時的加速轉(zhuǎn)矩不過小。一般過小。一般I I2 2選擇范圍為選擇范圍為nI2（1.11.2）INnI2（1.21.5）IL。3321RRRRRstststa LLIT22IT11ITITem0nabn1221RRRRs

2、tsta 1ncd211RRRsta 2nef3haRg222132bREUIdREUIcREUIdcb 點(diǎn)：點(diǎn)：點(diǎn)：點(diǎn)：點(diǎn)：點(diǎn)：agfeREUIgREUIfREUIe 11211點(diǎn)點(diǎn)：點(diǎn)點(diǎn)：點(diǎn)點(diǎn)：2121TTII 式中，式中，稱為起動電流比或起動轉(zhuǎn)矩比。稱為起動電流比或起動轉(zhuǎn)矩比。上列關(guān)系式中上列關(guān)系式中 E Eb bE Ec c，E Ed dE Ee e，E Ef fE Eg g。將上列六個關(guān)系式。將上列六個關(guān)系式兩兩相除，則可得兩兩相除，則可得 aRRRRRRII1122321（4-1）2. 起動電阻的計算起動電阻的計算LLIT22IT11ITITem0nabn11ncd22nef3gf

3、h3R2R1RaRmR1 mR式中式中 ， 為第為第m m級，第級，第m m1 1級級 電樞回路總電阻。電樞回路總電阻。 ammmmRRRRRRRRII11221121（4-2） ammmammmaaRRRRRRRRRRR 11211212于是：于是：（4-3）級：級：推廣到推廣到由由mRRRRRRIIa 11223212. 起動電阻的計算2310)3221(NNNNaIPIUR 將將（4-44-4）兩邊）兩邊同時取對數(shù)，可得同時取對數(shù)，可得 ）（5-4lglg amRRm ,3221R Ra a未知時，需估算。根據(jù)銅耗約占總損耗的未知時，需估算。根據(jù)銅耗約占總損耗的 2. 2. 起動電阻的計

4、算起動電阻的計算mR1IURNm 式中式中最大起動電阻，最大起動電阻，）（得得：由由4-4amammRRmRR 計算起動電阻分兩種情況：（1 1）當(dāng)起動級數(shù)）當(dāng)起動級數(shù)m為已知數(shù)時，步驟如下：為已知數(shù)時，步驟如下： 1. 1. 根據(jù)電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)，估算電樞回路電阻根據(jù)電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)，估算電樞回路電阻Ra； 2. 2. 預(yù)選最大起動電流預(yù)選最大起動電流I I1 1（或（或T T1 1），算出），算出 ，將將m及及Rm的的3. 3. 按按 ，計算計算I I2 2，如果，如果I I2 2(1.11.2)I IN N或或( (1.211.52)I IL L1IURNm 12II 數(shù)值代入式（數(shù)值代入式（4

5、-44-4），算出），算出值；值；4.4. 按式按式（4-3）計算各級電阻。計算各級電阻。2. 2. 起動電阻的計算起動電阻的計算（2 2）當(dāng)起動級數(shù)）當(dāng)起動級數(shù)m m未知時，步驟如下：未知時，步驟如下： 1. 1. 根據(jù)電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)，估算電樞回路電阻根據(jù)電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)，估算電樞回路電阻R Ra a； 2. 2. 預(yù)選預(yù)選I I1 1與與I I2 2的值，算出的值，算出和和R Rm m的值；的值； 3. 3. 由式（由式（4-54-5）求起動級數(shù)）求起動級數(shù)m m。如果求得的。如果求得的m m不是整數(shù)，不是整數(shù)，選取接近的整數(shù)。再將此選取接近的整數(shù)。再將此m m值代入式（值代入式（4-24-2）

6、，修正切換），修正切換電流電流I2I2的數(shù)值；的數(shù)值； 4. 4. 按式（按式（4-34-3）計算各級電阻。）計算各級電阻。 2. 2. 起動電阻的計算起動電阻的計算【例【例4-14-1】 他勵直流電動機(jī)，他勵直流電動機(jī)，P PN N =22W=22W，U UN N220V220V，I IN N120A120A，n nN N800r/min800r/min，T TL L0.8T0.8TN N，用三級起動。試求起動電阻值。，用三級起動。試求起動電阻值。解：解：1. 1. 估算估算R Ra a 153. 012022000120220211021223NNNNaIPIUR2. 2. 預(yù)選最大電流預(yù)

7、選最大電流I1，計算，計算Rm和和 I1（1.52）IN，預(yù)選，預(yù)選I12IN2120240A 917. 02402201IURNm816. 1153. 0917. 03 ammRR 2. 2. 起動電阻的計算起動電阻的計算符符合合要要求求，驗(yàn)驗(yàn)算算：22125 . 12 . 1961208 . 08 . 016.132816. 1240. 3IIIIAIIAIILLNL 917. 0505. 0816. 1505. 0278. 0816. 1278. 0153. 0816. 1.23121RRRRRRa 計算起動電阻：計算起動電阻： 412. 0505. 0917. 0227. 0278.

8、0505. 0125. 0153. 0278. 023312211RRRRRRRRRststast則則：2. 2. 起動電阻的計算起動電阻的計算一、調(diào)速指標(biāo)：一、調(diào)速指標(biāo)：影響調(diào)速范圍的因素影響調(diào)速范圍的因素:1）最高轉(zhuǎn)速受電動機(jī)機(jī)械強(qiáng)度和換向等方面的制約；）最高轉(zhuǎn)速受電動機(jī)機(jī)械強(qiáng)度和換向等方面的制約；2）最小轉(zhuǎn)速受相對穩(wěn)定性限制。）最小轉(zhuǎn)速受相對穩(wěn)定性限制。 4.3 4.3 他勵直流電動機(jī)的調(diào)速他勵直流電動機(jī)的調(diào)速minmaxnnD 1、調(diào)速范圍、調(diào)速范圍: 越小，相對穩(wěn)定性越好；越小，相對穩(wěn)定性越好；與機(jī)械特性硬度和與機(jī)械特性硬度和n n0 0有關(guān)有關(guān)。 2nN2nmin1nTnN1n0n

9、NTN2、調(diào)速的穩(wěn)定性（相對穩(wěn)定性）、調(diào)速的穩(wěn)定性（相對穩(wěn)定性）：指負(fù)載變化時，轉(zhuǎn)速變化的程度，指負(fù)載變化時，轉(zhuǎn)速變化的程度，轉(zhuǎn)速變化小，穩(wěn)定性好。轉(zhuǎn)速變化小，穩(wěn)定性好。n0nN33%100%100000 nnnnnNN 1）靜差率：）靜差率： 看出低速機(jī)械特性的靜差率看出低速機(jī)械特性的靜差率大，穩(wěn)定性差。一般以系統(tǒng)的大，穩(wěn)定性差。一般以系統(tǒng)的最低轉(zhuǎn)速時的靜差率為準(zhǔn)。最低轉(zhuǎn)速時的靜差率為準(zhǔn)。 2）D與與的關(guān)系：的關(guān)系：)1(maxmaxmin0maxminmax NNNNnnnnnnnnnnD D與與相互制約相互制約:越小越小,D越小越小,相對穩(wěn)定性越好相對穩(wěn)定性越好;在保證一定的在保證一定的

10、指標(biāo)的前提下指標(biāo)的前提下,要擴(kuò)大要擴(kuò)大D,須減少須減少nN,即提高機(jī)械特性的硬度。即提高機(jī)械特性的硬度。 3 3、調(diào)速的平滑性、調(diào)速的平滑性1 iinn 越接近越接近1 1，平滑性越好，當(dāng)，平滑性越好，當(dāng) 時，稱為無級調(diào)速，即轉(zhuǎn)時，稱為無級調(diào)速，即轉(zhuǎn)速可以連續(xù)調(diào)節(jié)。調(diào)速不連續(xù)時，級數(shù)有限，稱為有級調(diào)速。速可以連續(xù)調(diào)節(jié)。調(diào)速不連續(xù)時，級數(shù)有限，稱為有級調(diào)速。14、調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性、調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性 在一定的調(diào)速范圍內(nèi)，調(diào)速的級數(shù)越多，調(diào)速越平在一定的調(diào)速范圍內(nèi)，調(diào)速的級數(shù)越多，調(diào)速越平滑。相鄰兩級轉(zhuǎn)速之比，為平滑系數(shù)滑。相鄰兩級轉(zhuǎn)速之比，為平滑系數(shù) ： 主要指調(diào)速設(shè)備的投資、運(yùn)行效率及維修費(fèi)用以及調(diào)主要

11、指調(diào)速設(shè)備的投資、運(yùn)行效率及維修費(fèi)用以及調(diào)速過程中的電能損耗等速過程中的電能損耗等。 五、 調(diào)速方式與負(fù)載類型的配合容許輸出容許輸出：指電動機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下長期可靠工作時所能輸出的：指電動機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下長期可靠工作時所能輸出的最大轉(zhuǎn)矩和功率。最大轉(zhuǎn)矩和功率。充分利用充分利用：指在一定的轉(zhuǎn)速下電動機(jī)的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩和功率達(dá)：指在一定的轉(zhuǎn)速下電動機(jī)的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩和功率達(dá)到它的容許值，即電樞到它的容許值，即電樞 電流達(dá)到額定值。電流達(dá)到額定值。 當(dāng)電動機(jī)調(diào)速時，在不同的轉(zhuǎn)速下，電樞電流能否總保持當(dāng)電動機(jī)調(diào)速時，在不同的轉(zhuǎn)速下，電樞電流能否總保持為額定值，即電動機(jī)能否在不同轉(zhuǎn)速下都得到充分利用，這個為額定

12、值，即電動機(jī)能否在不同轉(zhuǎn)速下都得到充分利用，這個問題與問題與調(diào)速方式調(diào)速方式和和負(fù)載類型負(fù)載類型的配合有關(guān)。的配合有關(guān)。 以電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速都能得到充分利用為條件，他勵直流電以電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速都能得到充分利用為條件，他勵直流電動機(jī)的調(diào)速可分為動機(jī)的調(diào)速可分為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速和和恒功率調(diào)速恒功率調(diào)速。4.4 串勵直流電動機(jī)的電力拖動（雙雙曲曲線線）不不飽飽和和時時：eaTeNCRCTCUn )(Tfn 固固有有機(jī)機(jī)械械特特性性一一、串串勵勵直直流流電電動動機(jī)機(jī)的的（直直線線）飽飽和和時時：aNTeaNeNICCRCUn2 常常數(shù)數(shù)飽飽和和：不不飽飽和和時時：注注：NafaaIRRR ,k.人人為

13、為機(jī)機(jī)械械特特性性二二、串串勵勵直直流流電電動動機(jī)機(jī)的的串串電電阻阻的的人人為為機(jī)機(jī)械械特特性性. 1（雙雙曲曲線線）不不飽飽和和時時：eaTeNCRRCTCUn （直直線線）飽飽和和時時：aNTeaNeNICCRRCUn2 即降壓調(diào)速時轉(zhuǎn)速與所降電壓成正比。即降壓調(diào)速時轉(zhuǎn)速與所降電壓成正比。應(yīng)用應(yīng)用: :比如城市電車比如城市電車, ,為了降速為了降速, ,但又不能改變直流電網(wǎng)電壓但又不能改變直流電網(wǎng)電壓, ,故有時就將電車上的兩臺串勵直流電動機(jī)串聯(lián)故有時就將電車上的兩臺串勵直流電動機(jī)串聯(lián), ,而每臺電機(jī)而每臺電機(jī)的電壓降一半的電壓降一半, ,轉(zhuǎn)速也就近似降一半。轉(zhuǎn)速也就近似降一半。降降壓壓時

14、時的的人人為為機(jī)機(jī)械械特特性性. 2不不變變飽飽和和時時：不不變變不不變變，即即不不飽飽和和時時：不不變變負(fù)負(fù)載載轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩矩不不變變，即即N2TT TaTLkCICT21221121222211112121UUURIURIUnnRIUnCERIUnCEUUaaaaeaaaea ：時時，從從當(dāng)當(dāng)電電壓壓性性分分流流）時時的的人人為為機(jī)機(jī)械械特特弱弱磁磁（串串勵勵繞繞組組并并電電阻阻. 3小小小小大大NfBNfBIRIR 2211時：并大時：不并其機(jī)械特性由于其機(jī)械特性由于使曲線上移。使曲線上移。能耗制動時：當(dāng)電源切斷后，讓勵磁繞組1、2倒接，即“1”接電樞，“2”接RB，其作用是保持If不反向，僅Ia反向，所以T反向與n反向，迅速制動。問題：IaIf（ ）故制動轉(zhuǎn)矩T太快,制動力小。斷開電源制動制動三、串勵直流電動機(jī)的三、串勵直流電動機(jī)的能耗制動能耗制動. 1解決辦法：能耗制動時，把串勵繞組打開，另接一低壓額定勵磁電源，保證不隨nEaIa If, 保證了足夠制動力矩，快速制停。反反接接制制動動. 2分析：電樞反接分析：電樞反接IaIa反向（反向（IfIf不反向）不反向）TT反向反向TT與與n n的方向的方向相反相反迅速制動。迅速制動。當(dāng)當(dāng)n=0n=0時不切斷電源時不切斷電源電動機(jī)