機電傳動控制1-3

1、 它是你建筑(jinzh)機電專業(yè)大廈的基石 濟南大學 機電傳動控制課題組制作精品資料1.1 機電一體化技術產品(chnpn)的組成要素 第一臺火星(huxng)探測器Sojourner第一章 概 述洗衣機精品資料1.1 機電(jdin)一體化技術產品的組成要素 第一章 概 述六軸工業(yè)(gngy)機械手精品資料1.1 機電(jdin)一體化技術產品的組成要素 第一章 概 述數控機床數控機床 本機床屬三座標數控銑床，能完成銑、本機床屬三座標數控銑床，能完成銑、鏜、鉆等切削運動，可在沒有模具的情鏜、鉆等切削運動，可在沒有模具的情況下完成凸輪、樣板、模具等形狀復雜況下完成凸輪、樣板、模具等形狀復雜零

2、件的加工零件的加工(ji gng)。 結構特點結構特點1、主軸采用無級調速。、主軸采用無級調速。 2、進給系統由交流伺服電機驅動。、進給系統由交流伺服電機驅動。 3、滑動面優(yōu)質貼塑與淬硬磨削導軌、滑動面優(yōu)質貼塑與淬硬磨削導軌 配合，具有良好耐磨性及伺服性。配合，具有良好耐磨性及伺服性。 4、配有主軸快換螺母換刀裝置。、配有主軸快換螺母換刀裝置。 5、根據需要可加配第四軸。、根據需要可加配第四軸。 數控機床精品資料第一章 概 述1.1 機電一體化技術(jsh)產品的組成要素 傳感器執(zhí)行機構信息處理機械(jxi)本體精品資料機電系統完成生產任務(rn wu)的基礎驅動運動部件的原動機（各種( zh

3、n)電動機）之總稱電動機和控制電動機的一整套電氣系統第一章 概 述1.1 機電一體化技術產品的組成要素 控制電動機的系統 精品資料第一章 概 述1. 機電(jdin)傳動的目的和任務 傳動：運動的傳遞（能量(nngling)） 1).傳動的分類 機械傳動：齒輪、杠桿、皮帶 流體傳動：液壓與氣動，液力傳動 機電傳動：電動機注：有時，在一個生產機械中由幾種傳動形式聯合工作。2）機電傳動(又稱電力傳動或電力拖動)：就是指以電動機為原動機驅動生產機械的系統之總稱。精品資料第一章 概 述 目前由于生產技術的不斷發(fā)展，生產機械的自動化程度和生產精度不斷提高，所以要求機電傳動系統不僅完成能量(nngling

4、)轉換的工作還要對傳動過程進行控制。3）機電傳動(chundng)控制 1. 機電傳動的目的和任務 精品資料 重型鏜床為保證加工精度和粗糙度，要求在極慢的穩(wěn)速下進給，即要求系統(xtng)有很寬的調速范圍； 軋鋼車間的可逆式軋機及其輔助機械，操作頻繁，要求在不到一秒的時間內完成從正轉到反轉的過程(guchng)，即要求系統能迅速啟動、制動和反向； 對于電梯和提升機，則要求啟動和制動平穩(wěn)，并能準確地停止在給定的位置上； 對于冷、熱連軋機以及造紙機的個機架或分部，則要求各機架或各分部的轉速保持一定的比例關系進行協調運轉； 為了提高效率，由數臺或十幾臺設備組成的生產自動線，要求統一控制或管理。第一章

5、 概 述機電傳動控制： 精品資料1、任務(rn wu)： 將電能(dinnng)轉換為機械能； 實現生產機械的啟動、停止以及速度的 調節(jié)； 完成各種生產工藝過程的要求； 保證生產過程的正常進行。第一章 概 述機電傳動的目的和任務 精品資料2、目的(md)： 從廣義上講，機電傳動控制(kngzh)的目的就是要使生產設備、生產線、車間乃至整個工廠都實現自動化。 從狹義上講，則指控制電動機驅動生產機械，實現生產產品數量的增加（效率）、質量的提高（精度）、生產成本的降低、工人勞動條件的改善以及能量的合理利用等。 第一章 概 述機電傳動的目的和任務 精品資料第一章 概 述1.3 機電(jdin)傳動及其

6、控制系統的發(fā)展概況機電(jdin)傳動的發(fā)展：成組拖動一臺電動機拖動一根天軸（或地軸(dzhu)），然后再由天軸（或地軸(dzhu)）通過皮帶輪和皮帶分別拖動多臺生產機械。 單電機拖動一臺電動機拖動一臺生產機械的各運動部件。多電機拖動一臺生產機械的各個運動部件分別由不同的電動機來拖動。 特點是生產效率低、勞動條件差、一旦電動機出現故障，將造成成組的生產機械停車； 這種拖動方式較成組拖動前進了一步，但當一臺生產機械的運動部件較多時，其傳動機構仍十分復雜；精品資料第一章 概 述1.3 機電傳動及其控制系統的發(fā)展概況 控制系統的發(fā)展： 接觸器繼電器控制: 控制速度慢，控制精度差。 電機放大機控制:

7、實現連續(xù)控制。 晶閘管、晶體管控制： 控制特性好，反應(fnyng)快，壽命 長，可靠性高，維護容易，體積小，重量輕。 計算機控制：把晶閘管技術與微電子技術，計算機 技術結合在一起，使晶體管和晶閘管控制具有 強大的生命力。精品資料第一章 概 述1. 課程的性質的和任務 性質：是機械工程及自動化專業(yè)基礎課程。 任務：以伺服驅動系統為主導，以控制(kngzh)為線 索，系統介紹電動機基本原理、運行 特性、控制(kngzh)方法、控制(kngzh)手段等知識。精品資料第一章 概 述1.5 課程(kchng)的內容安排重 點 內 容 第二章 機電傳動系統的動力學基礎 第三章 直流電機的工作原理及特性

8、第四章 交流電機的工作原理及特性 第五章 控制電動機 第六章 繼電器-接觸器控制 第九章 直流調速系統 第十章 交流自動調速系統精品資料精品資料本 章 重 點掌握機電傳動系統的運動方程式及多軸拖動系統中轉矩的折算(sh sun)；學會分析機電傳動系統的運行狀態(tài)。本章內容不僅適用(shyng)于直流電機拖動，也適用(shyng)于交流電機拖動，是電力拖動系統的基礎。精品資料2.1 機電(jdin)傳動系統的運動學方程一、單軸機電(jdin)傳動系統的運動學方程dtdvmFFL直線：dtdJTTLM旋轉：其中：TM 電磁轉矩 TL 負載轉矩 J 轉動慣量, J=m2精品資料2.1 機電(jdin)

9、傳動系統的運動學方程dtdJTTLM運動(yndng)方程式： 60/2 n實際工程中：常用飛輪轉矩GD2代替J，用n代替。gJGDmJDgG42422dtdnGDTTLM3752精品資料dLMdLMTTTTdtdnGDTT3752動態(tài)(dngti)轉矩2）當TM TL 時，dn/dt 0，系統(xtng)加速， 當TMTL 時，dn/dt 0，系統(xtng)減速。討論： 1）當 TM=TL 時，加速度為零，電機轉速為零或 為常數，運動狀態(tài)為靜態(tài)（或穩(wěn)態(tài)）；動態(tài)2.1 機電傳動系統的運動學方程運動狀態(tài)精品資料dLMTdtdnGDTT 37522.1 機電(jdin)傳動系統的運動學方程Not

10、ice: TM、TL、n 的參考(cnko)方向 以轉速n的轉動方向為參考，TM的方向與轉速n的方向相同時，為正方向；TL的方向與轉速n的方向相反為正方向。精品資料dLMTdtdnGDTT 37522.1 機電(jdin)傳動系統的運動學方程 TM、TL、n 的參考(cnko)方向例：起重機提升重物時的啟動和制動過程（即加速和減速上升）。a）啟動時: TM TL =Td b）制動時: -TM - TL=Td精品資料2.2 轉矩、轉動慣量和飛輪(filn)轉矩的折算多軸拖動系統(xtng)：等效折算為單軸拖動系統：dtdnGDTTLM3752精品資料2.2 轉矩、轉動慣量和飛輪(filn)轉矩的

11、折算1.負載(fzi)轉矩的折算a) 對于旋轉運動：折算原則：功率守恒電動狀態(tài)：MLMLLLTPTP后：前：LMCLMCLLLMLLLCMLCCjjTTTTTPP / 其中其中，等效負載轉矩等效負載轉矩，為傳動效率，為傳動效率，精品資料2.2 轉矩、轉動慣量和飛輪(filn)轉矩的折算1.負載(fzi)轉矩的折算a) 對于旋轉運動：折算原則：功率守恒MLMLLLTPTP后：前：.:/,321率，為整個傳動機構的總效其中等效負載轉矩CCLMLCMLLCLLLCMLLCMNoticejjTTTTTPP制動狀態(tài)：精品資料b) 對于(duy)直線運動：MCLMMMLCMLMLnFTnTFTPvFP /

12、55. 960/2/:; ，電動：電動：后后，前前2.2 轉矩、轉動慣量和飛輪(filn)轉矩的折算折算原則：功率守恒MCLnFT/55. 9制動：精品資料2. 轉動慣量的折算 折算原則(yunz)：動能守恒設傳動系統有m個轉動件和n個平動件組成，轉動件的轉動慣量和角速度分別為 Ji和i；平動件的質量和速度分別為mj和vj；系統總的動能為：2.2 轉矩、轉動慣量和飛輪(filn)轉矩的折算njjjmiiivmJE121212121折算到電機軸上時，系統總動能為：2221MJE精品資料21233222)(/MjnjjMvmjJjJJJ2/LLMjJJJ動慣量忽略中間傳動機構的轉2.2 轉矩、轉動

13、慣量和飛輪(filn)轉矩的折算根據動能(dngnng)守恒：E2 = E1故：21122121)()()(MjnjjmiiiMjnjjMimiivmjJvmJJ2222)/(/LlLiiMLLiiMvmjJJJjJjJJJ 精品資料3. 飛輪轉矩的折算 依據轉動慣量與飛輪轉矩的關系，得到(d do)折算到電機軸上的總的飛輪轉矩為：2.2 轉矩、轉動慣量和飛輪(filn)轉矩的折算gJGD42gvmjDGGDnjMjjmiiii4)(211222dtdnGDTTLM3752精品資料2.3 生產機械(jxi)的機械(jxi)特性機械特性：力（力矩）與運動參數（包括位移、速度(sd)、 加速度(s

14、d)）之間的關系。生產機械的機械特性：n=f (T L) 電機的機械特性： n=f (T M)精品資料2.3 生產(shngchn)機械的機械特性幾種(j zhn)典型機械特性： 恒轉矩型機械特性 特點：TL=常數。例：機床切削、提升機、皮帶運輸機等。包括反抗轉矩和位能轉矩。 反抗轉矩：又稱摩擦性轉矩，因摩擦、非彈性體的壓縮、拉伸與扭轉等作用而產生的負載轉矩。機械加工過程中切削力產生的負載轉矩就是反抗轉矩。位能轉矩：由物體的的重力和彈性體的壓縮、 拉伸與扭轉等作用而產生的負載轉矩。精品資料2.3 生產(shngchn)機械的機械特性幾種典型(dinxng)機械特性： 恒轉矩型機械特性 特點：T

15、L=常數。例：提升機、皮帶運輸機等。包括反抗轉矩和位能轉矩2. 風機型機械特性 特點：TL= C n 2 例：鼓風機、水泵等。 精品資料2.3 生產機械(jxi)的機械(jxi)特性3. 直線型機械特性(txng) 特點：TL=C n 例如：他勵直流發(fā)電機。4. 恒功率型機械特性 特點：TL=K/n 例如：車床加工 此外，還有其他形式的機械特性，如轉矩隨轉角變化的，隨機變化的；也可能是以上幾種典型的綜合。精品資料2.4 機電傳動系統穩(wěn)定運行(ynxng)的條件 由機電(jdin)傳動系統的運動方程式： 為了使系統運行合理電動機的機械持性與生產機械的機械特性要互相配合。特性配合好的一個基本要求是

16、系統能穩(wěn)定運行。 dtdnGDTTLM3752 小球穩(wěn)定動畫精品資料2.4 機電傳動系統穩(wěn)定運行(ynxng)的條件一、機電傳動系統的穩(wěn)定運行含義：1、系統應能以一定速度勻速運轉(ynzhun)；2、系統受某種外部干擾時，運行速度稍有變化，應保證在干擾消除后系統能恢復到原來的運行速度。二、機電傳動系統的穩(wěn)定運行條件必要條件：生產機械的機械特性曲線與電動機的機械特性曲線有交點,即TMTL。充分條件：擾動消除后仍能回到原來的平衡點。dtdnGDTTLM3752精品資料n0TnOTLab 干擾(gnro)使 TL a 點:TTL n T a a點。 a 點。 n T 干擾(gnro)過后 TTL T

17、 = TL 2.4 機電傳動系統穩(wěn)定運行的條件討論：精品資料n0TnOTLaba 干擾(gnro)使 TL a 點:TTL n T a點。 干擾(gnro)過后 TTL n T T = TL a 點。 干擾使 TL n TTLT a 點。 T = TL干擾過后 TTL n T T = TL a 點。 2.4 機電傳動系統穩(wěn)定運行的條件結論：a點是穩(wěn)定的平衡點。討論：精品資料n0TnOabTLb 點: 干擾(gnro)使 TL n n = 0 堵轉。 T n TTL干擾過后(guhu) T TL ，不能運行。 b2.4 機電傳動系統穩(wěn)定運行的條件討論：精品資料n0TnOabTLb 點: 干擾(g

18、nro)使 TL n T n n = 0 堵轉。 TTL干擾(gnro)過后 T TL ，不能運行。 干擾使 TL n TTLT b 點。 n b干擾過后 TTL n T a 點。 2.4 機電傳動系統穩(wěn)定運行的條件結論： b點不是穩(wěn)定 的平衡點討論：精品資料2.4 機電傳動系統穩(wěn)定運行(ynxng)的條件穩(wěn)定運行的充要條件是：1）生產機械(jxi)的機械(jxi)特性曲線與電動機的機械(jxi)特性曲線有交點； 2）在平衡點對應的轉速之上應保證TMTL。精品資料2.5 機電傳動系統過渡(gud)過程分析本節(jié)重點： 過渡過程的概念 研究過渡過程的實際意義 產生過渡過程的原因 機電時間常數(sh

19、 jin chn sh)的概念 加快過渡過程的方法精品資料一、 研究機電傳動系統過渡(gud)過程的意義過渡(gud)過程： 當系統中電動機的轉矩TM或負載轉矩TL發(fā)生變化時系統就要由一個穩(wěn)定運轉狀態(tài)變化到另一個穩(wěn)定運轉狀態(tài)，這個變化過程稱為過渡(gud)過程。 目的和意義： 為滿足生產機械對過渡過程的各種要求，必須研究過渡過程的基本規(guī)律，研究系統各參量對時間的變化規(guī)律，如轉速、轉矩、電流等對時間的變化規(guī)律，才能正確地選擇機電傳動裝置，為機電傳動自動控制系統提供控制原則，設計出完善的啟動、制動等自動控制線路，以求改善產品質量，提高生產率和減輕勞動強度。精品資料二、 機電(jdin)傳動系統過渡

20、過程的分析1) 機械慣性(gunxng)：反映在J或GD2上，使轉速n不能突變；2) 電磁慣性：反映在電樞回路電感和勵磁繞組電感 上，電樞回路電流和勵磁磁通不能突變。3) 熱慣性：反映在溫度上，使溫度不能突變。 機電傳動系統產生過渡過程的原因： 這三種慣性在系統中雖然是互相影響的，如電機運行發(fā)熱時，電樞電阻和勵磁繞組電阻都會變化從而會引起電流和磁通的變化。但是由于熱慣性較大，溫度變化較轉速、電流等參量變化慢的多，一般不考慮。只考慮機械慣性和電磁慣性。在有些場合，電磁慣性也較小，所以過渡過程主要考慮機械慣性。精品資料三、 加快機電(jdin)傳動系統過渡過程的措施縮短過渡過程應采取的措施:減少系

21、統GD2或J 例如：龍門刨床的刨臺采用兩臺電動機同軸運行。2.增加動態(tài)(dngti)轉矩Td 從 電 機 方 面 考 慮 ： 使 用 大 慣 量 直 流 電 動 機 ，Tmax/GD2較大。 從控制系統方面考慮：在過渡過程中，盡可能在最大轉矩下運行。Td越大，系統加速度越大，過渡過程時間就短。dtdnGDdtdJTTTLMd3752 精品資料第二章小結1）掌握依據機電傳動系統，寫出其運動方程；2）對于多軸系統，要學會根據功率守恒和動能守恒，將負載轉矩和轉動慣量進行等效轉換；3）掌握機械特性的概念，了解常見生產機械的幾種機械特性；4）掌握機電傳動系統穩(wěn)定運行(ynxng)的條件；5）學會正確判定

22、穩(wěn)定平衡點。dtdnGDTTLM3752精品資料作業(yè)(zuy)23272 211精品資料精品資料第三章 直流電機的工作(gngzu)原理及特性本 章 重 點： 掌握直流電機的工作原理； 掌握直流電機的機械特性； 掌握直流電機啟動、調速、制動(zh dn)的 方法。 精品資料3.1 直流電機的基本結構(jigu)和工作原理直流電機交流(jioli)電機精品資料3.1 直流電機的基本結構和工作(gngzu)原理一. 基本(jbn)結構定子： 主磁極、 換向極、 機座、 軸承、 電刷轉子： 氣隙精品資料3.1 直流電機的基本結構(jigu)和工作原理定子： 主磁極(cj)、 換向極、 機座、 軸承、

23、 電刷轉子：也稱電樞 電樞鐵心、 電樞繞組、 軸、換向片氣隙一. 基本結構精品資料3.1直流電機的基本(jbn)結構和工作原理二. 工作(gngzu)原理電動機：通電導體在磁場中要受到電磁力（矩）的作用。因此只要電樞繞組里有電流（外電源提供或感應電流），在磁場中就會受到電磁力的作用。轉矩方程式：atIKT 精品資料3.1直流電機的基本結構(jigu)和工作原理二. 工作(gngzu)原理精品資料3.1直流電機的基本結構(jigu)和工作原理二. 工作(gngzu)原理精品資料3.1直流電機的基本結構(jigu)和工作原理二. 工作(gngzu)原理精品資料3.1直流電機的基本結構(jigu)和

24、工作原理二. 工作(gngzu)原理精品資料3.1直流電機的基本結構(jigu)和工作原理發(fā)電機：導體在磁場內作切割磁力線運動，導體中便感應(gnyng)出電動勢。（電磁感應(gnyng)）電勢方程式：nKEe 二. 工作原理精品資料01TTT0TTTL電機運行方式E與Ia的方向E的作用T的性質轉矩之間的關系發(fā)電機相同電源電動勢阻轉矩電動機相反反電動勢驅動轉矩表1 電機在不同運行(ynxng)方式下，E和T的作用3.1直流電機的基本結構(jigu)和工作原理直流電機作發(fā)電機運行和作電動機運行時，雖然都產生電動勢E和電磁轉矩T，但二者的作用正好相反精品資料3.1直流電機的基本(jbn)結構和工作

25、原理 直流發(fā)電機和直流電動機電磁(dinc)轉矩的作用不同： 發(fā)電機的電磁(dinc)轉矩是阻轉矩； 電動機的電磁(dinc)轉矩是驅動轉矩。 直流發(fā)電機和直流電動機的電勢作用也不同： 直流發(fā)電機的電勢是有益的； 直流電動機的電勢是反電勢，他的方向總是與電源的電壓方向相反。 精品資料3.2 直流發(fā)電機他勵：勵磁電流(dinli)由外電源供電，不受電樞端電壓或電流(dinli)的影響(圖a).并勵：勵磁繞組與電樞繞組并聯 （圖b）串勵：勵磁繞組與電樞繞組串聯 （圖c）復勵：一部分并聯，一部分串聯 （圖d）勵磁方式：是指勵磁繞組如何供電(n din)，以產生勵磁磁場。自勵發(fā)電機精品資料一、他勵發(fā)電

26、機1、原理(yunl)：RUIIIRUEIRIEUaaaaa/ )( 空載(kn zi)時，即 Ia=0，有 U = E = Ken他勵發(fā)電機電樞回路中，電壓與電流的關系如下：精品資料一、他勵發(fā)電機2、機械(jxi)特性：外特性(txng)曲線：發(fā)電機端電壓 U 與負載電流I 之間關系的曲線稱為外特性(txng)曲線U f ( I )。空載特性曲線：當發(fā)電機空載時，即 Ia=0，有 U = E = Ken，當轉速為常數時，而f (If)是一條磁化曲線，所以E = f ( If ) 與磁化曲線相似。aaRIEU精品資料二、并勵發(fā)電機1、原理：勵磁(l c)繞組與電樞并聯IIIIRUEIRUIRU

27、IRIEUfaaaffaa/ )(/2、思考(sko)：并勵發(fā)電機的勵磁電流從何而來？ 電壓是如何建立起來的？精品資料條件：1）磁極(cj)有剩磁 ；2）起始勵磁電流所產生的磁場方向與剩磁磁場方向相同 ；3）Rf 不能過大。措施： 1）在直流電源上充磁；2）將勵磁繞組(roz)兩端接線對調； 3）將Rf 減小。二、并勵發(fā)電機精品資料三、 復勵發(fā)電機原理(yunl)：勵磁繞組與電樞有一部分并聯，一部分串聯。 在并勵發(fā)電機中，其端電壓隨著負載電流的增大而下降。但在復勵發(fā)電機，當負載電流增大時，串勵繞組能自動增加磁通，以補償端電壓的下降。所以在復勵發(fā)電機的正常運行范圍內，其端電壓變化(binhu)不

28、大，這是它的優(yōu)點。精品資料3.3直流電動機(dngj)的機械特性一、他勵電動機的機械(jxi)特性nKERIEUeaa 電壓平衡方程：nnTKKRKUnKTIteaeta02)/(直流電動機機械特性的一般表達式aeaeIKRKUn +_IUETIaRaRfIfnUfM(a)精品資料一、他勵直流電動機的機械(jxi)特性討論:1)理想空載(kn zi)轉速 n0 ：當T=0 時, n0 = U / (K e)； 2)額定轉速 nN :當T=TN時, nN = n0- n 3)機械特性硬度：令Ra /KeKt2, n= T， 小速降就小，機械特性硬, 大速降就大，機械特性軟。TnTKKRKUnte

29、ae02精品資料機械特性(txng)硬度： d T/d n=T/n100%1）絕對硬特性(txng) ,如交流同 步電動機的機械特性(txng)2）硬特性(txng) 10，如直流他勵電動機的機械特性(txng)3）軟特性(txng) 10，如直流串勵電動機的機械特性(txng)一、他勵直流電動機的機械特性TnTKKRKUnteae02精品資料1、固有機械特性： 又稱自然機械特性，是指在額定條件下的機械特性，對于(duy)他勵電動機而言，就是在額定電壓UN和額定磁通N下，電樞電路不外接任何電阻時的機械特性。nnTKKRKUnNteaNeN02 一般(ybn)通過兩點，理想空載點（0，n0）和額

30、定轉速點（TM,，nN ），可得電動機的固有機械特性曲線。一、他勵直流電動機的機械特性精品資料2、人為(rnwi)機械特性： 是改變電壓 U 、磁通 或電樞電路外加電阻Rad時的機械特性。一、他勵直流電動機(dngj)的機械特性TKKRKUnNteaNeN2精品資料2、人為(rnwi)機械特性：1）串接Rad時的人為(rnwi)特性。nnTKKRRKUnNteadaNeN02特點：1） n0不變， 2）變小，機械特性變 軟，是一組射線。一、他勵直流電動機的機械特性TKKRKUnNteaNeN2精品資料2）變U時的人為機械(jxi)特性nnTKKRKUnNteaNe02特點：1）n0 與U成正比

31、，n0 變小。 2）不變，機械特性硬度 不變，是一組平行線。 3 ） 電 樞 電 壓 只 允 許 在 額 定 ( dng) 電壓下調節(jié)。一、他勵直流電動機的機械特性精品資料3）變時的人為機械(jxi)特性nnTKKRKUnteaeN0特點：1）n0與成反比，下降 n0變大；2）下降， 變大，機械(jxi)特性硬度變軟；3）不能上升，只能弱磁調節(jié)。一、他勵直流電動機的機械特性精品資料說明(shumng)：（1）電樞繞組嚴重過流；（2）飛車：當o時，電動機尚有剩磁，這時轉速雖不趨于，但會升到機械強度所不允許的數值，通常(tngchng)稱為“飛車”。atIKT（3）啟動轉矩太小。00stestIK

32、T，當ABC一、他勵直流電動機的機械特性3）變時的人為機械特性精品資料因此(ync)，直流他勵電動機啟動前必須先加勵磁電流，在運轉過程中，決不允許勵磁電路斷開或勵磁電流為零，為此，直流他勵電動機在使用中，一般都設有“失磁”保護。TnTKKRKUnteae02一、他勵直流電動機的機械(jxi)特性精品資料二、串勵電動機的機械(jxi)特性21/CRTCUCKRKCTKUnaNeateN機械特性(txng)曲線可分為兩段：1）第一段，輕載時：CKIKTIICIRIEUtataffaa/2未飽和，雙曲線形狀，理想空載轉速無窮大。II I精品資料特點：啟動(qdng)轉矩較大,啟動(qdng)時, T

33、=KtIa=KtCIa2串勵電動機絕不允許空載(kn zi)啟動,以防止飛車。反轉時,不能用改變電源極性的方法，可改變電樞或勵磁繞組的極性使其反轉。2）第二段重載時： 電樞電流較大時，磁路趨于飽和，機械特性曲線近似一條直線。II I二、串勵電動機的機械特性精品資料三、 復勵電動機的機械(jxi)特性 復勵電動機有他勵和串勵兩個勵磁(l c)繞組。機械特性介于他勵和串勵電動機的機械特性之間。工業(yè)上常用的是積復勵電動機，即他勵繞組和串勵繞組產生的磁通方向一致。特點：串勵繞組所占比重越大，特性越軟； n0 一定。精品資料3.4 直流他勵電動機的啟動(qdng)特性 如果(rgu)將直流他勵電動機直接

34、接入電網，啟動電流為：aNstRUI/一、啟動的要求：啟動：轉速從0達到負載所要求的轉速的過程。n t啟動轉矩越大越好，atIKT啟動電流越小越好。它是額定電流的1020倍。nKERIEUeaa精品資料3.4 直流他勵電動機的啟動(qdng)特性直流電動機(dngj)絕不允許直接啟動！直接啟動的不良影響：1）換向困難，產生危險火花；2）過大的電動應力和啟動轉矩，易損壞傳動部件；3）可能使電網上的保護裝置動作，造成事故，或使電網電壓下降，影響其他用電器。aNstRUI/由 可知降電壓串電阻精品資料3.4 直流他勵電動機的啟動(qdng)特性二、啟動方法1、降壓啟動：U=E+IaRa，啟動時， U

35、較小，隨著轉速的上升不斷提高U ，直到達到額定轉速。如：直流發(fā)電機電動機組，晶閘管電動機組。2、串電阻啟動： 在電樞(din sh)回路串接外加電阻啟動。串接一段外加電阻啟動；串接多段外加電阻啟動。精品資料3.4 直流他勵電動機的啟動(qdng)特性二、啟動(qdng)方法2、串電阻啟動： 串接一段外加電阻啟動；精品資料3.4 直流他勵電動機的啟動(qdng)特性二、啟動方法2、串電阻啟動：在電樞(din sh)回路串接外加電阻啟動。 串接多段外加電阻啟動。NTT)26 . 1 (1NTT)2 . 11 . 1 (2精品資料3.5 直流他勵電動機的調速特性(txng)速度調節(jié)：在一定的負載條件

36、(tiojin)下，人為地改變電動機的機械特性，以得到所需要的穩(wěn)定轉速。速度變化：由于負載的變化而引起的電動機的速度的變化，是在同一條機械特性曲線上變化。TKKRRKUnteadae2知：可以通過人為地改變U、R ad 和 三個參數來調節(jié)速度。BCAnTTL精品資料3.5 直流他勵電動機的調速特性(txng)調速指標：技術指標，經濟指標技術指標調速范圍：機械設備可能運行的最大轉速nmax與最小轉速nmin之比，D= nmax / nmin 。靜差率（相對穩(wěn)定性）：就是指在負載轉矩的變化下轉速變化的程度， %=（n0 - nN ）/n0 。顯然機械特性越硬，轉速變化越小，相對穩(wěn)定性越好。平滑性：

37、在一定的D內，調速的級數(j sh)越多，則調速越平滑，平滑的程度用平滑系數來衡量 = ni / ni-1 （相鄰兩級轉速之比） =1時，稱為無級調速。精品資料3.5 直流他勵電動機的調速特性(txng)調速指標：技術指標，經濟指標經濟指標：就是指調速設備(shbi)的投資及運行費用，其中運行費用又取決于調速過程的功率損耗。精品資料3.5.1 改變(gibin)Rad時的調速特性nnTKKRRKUnNteadaNeN022、特點：1）機械特性軟，電阻越大特性越軟，相對穩(wěn)定性越低； 2）在空載或輕載時，調速范圍D不大；3）有級調速； 4）調速電阻消耗大量電能(dinnng)，經濟指標較差；調速電

38、阻不能用作啟動電阻；5）調速設備簡單。此法只在起重機、卷揚機等低速運轉時間短的傳動系統中使用。1、調速過程精品資料3.5.2 改變(gibin) U時的調速特性2、特點：機械特性硬度不變，調速的穩(wěn)定度較高，調速范圍較寬；2) 轉速可以平滑無級調節(jié)(tioji)，一般只能在額定轉速以下調節(jié)(tioji)；3) 調速時，因電樞電流與電壓U無關，故轉矩TKtI a 不變,屬恒轉矩調速，適合于恒轉矩型負載。nnTKKRKUnNteaNe021、調速過程4) 可以靠調節(jié)電樞電壓來啟動電機，而不用其他啟動設備； 5）需要可變電源，設備投資大。精品資料3.5.3 改變(gibin)時的調速特性2、特點：1)

39、調速特性較軟，調速范圍(fnwi)不大；2) 可以平滑無級調速，但只能弱磁調速； 3）在勵磁電路中進行調節(jié)，控制方便，能量損耗少；4) 恒功率調速，調速時是維持U和Ia不變，即功率P不變；1、調速過程nnTKKRKUnteaeN 0 說明：基于弱磁調速范圍不大，它住往是和調壓調速配合使用，即在額定轉速以下，用降壓調速，而在額定轉速以上，則用弱磁調速。精品資料3.6 直流他勵電動機的制動(zh dn)特性電動狀態(tài)：電動機電磁轉矩的方向與轉速的方向相同。制動(zh dn)狀態(tài)：電動機電磁轉矩的方向與轉速的方向相反。 電動機有兩種運轉狀態(tài)：1）穩(wěn)定制動，轉速不變如：恒速下放重物。2）過渡制動，速度變化如：電機降速或停車。n0-n0Tn精品資料3.6 直流他勵電動機的制動(zh dn)特性自然停車：電動機脫離電網，靠很小的摩擦阻力消耗(xioho)機械能，使轉速慢慢下降，直到轉速為零而停車。制動：從某一穩(wěn)定轉速開始減速到停止或是限制位能負載下降速度的一種運轉狀態(tài)。機械制動： 抱閘電氣制動：反饋制動反接制動能耗制動精品資料一、