第3章-直流電機(jī)的工作原理及特性課件

機(jī)電傳動(dòng)控制第3章直流電機(jī)的工作原理及特性機(jī)電傳動(dòng)控制第3章直流電機(jī)的工作原理及特性1本章要求掌握直流電機(jī)的基本工作原理及特性，特別是直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性；掌握直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)的各種方法以及各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)所。本章要求掌握直流電機(jī)的基本工作原理及特性，特別是直流電動(dòng)機(jī)的2電機(jī)

利用電磁作用原理進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的機(jī)械裝置電機(jī)利用電磁作用原理進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的機(jī)械裝置3直流電機(jī)

1、進(jìn)行直流電能與機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)換2、直流電動(dòng)機(jī)主要應(yīng)用場(chǎng)合：

起動(dòng)性能和調(diào)速性能好，過載能力大；3、直流發(fā)電機(jī)主要應(yīng)用場(chǎng)合：供給直流電動(dòng)機(jī)、電解、電鍍等所需的直流電能

4、主要缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用有色金屬多，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，價(jià)格昂貴，運(yùn)行可靠性差

直流電機(jī)1、進(jìn)行直流電能與機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)換43·1直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理結(jié)構(gòu)要點(diǎn)：定子、轉(zhuǎn)子、換向器原理要點(diǎn)：電磁感應(yīng)定律、電磁力定律、電路定律以及電勢(shì)方程、轉(zhuǎn)矩方程、電壓方程分類：直流電機(jī)按照勵(lì)磁方式的不同分為他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)、復(fù)勵(lì)四種3·1直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理結(jié)構(gòu)要點(diǎn)：定子、轉(zhuǎn)子、換5一、直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)一、直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)6

7直流電機(jī)的組成1、定子：產(chǎn)生磁場(chǎng)、支撐電機(jī)2、轉(zhuǎn)子：產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換直流電機(jī)的組成1、定子：產(chǎn)生磁場(chǎng)、支撐電機(jī)8（一）

定子部分

1．主磁極：產(chǎn)生主磁場(chǎng)。主磁極鐵心勵(lì)磁繞組2、換向極：改善換向3、機(jī)座固定主磁路的一部分4、電刷裝置引入或引出直流電壓和直流電流

主磁極換向極（一）

定子部分

1．主磁極：產(chǎn)生主磁場(chǎng)。主磁極換向極9第3章-直流電機(jī)的工作原理及特性ppt課件10電刷盒電刷盒11第3章-直流電機(jī)的工作原理及特性ppt課件12轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖電樞繞組換向器電樞鐵心轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖電樞繞組換向器電樞鐵心轉(zhuǎn)軸13（二）

轉(zhuǎn)子(電樞)部分

1、電樞鐵心作為主磁通磁路的主要部分嵌放電樞繞組2、電樞繞組能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)以實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換3、換向器：與電刷配合使用直流電動(dòng)機(jī)中：將外加直流電源轉(zhuǎn)換為電樞線圈中的交變電流，使電磁轉(zhuǎn)矩的方向恒定不變；直流發(fā)電機(jī)中：將電樞線圈中感應(yīng)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)換為對(duì)外引出的方向不變的直流電動(dòng)勢(shì)。（二）

轉(zhuǎn)子(電樞)部分

1、電樞鐵心14電樞鐵心鋼片、換向器電樞鐵心鋼片、換向器15第3章-直流電機(jī)的工作原理及特性ppt課件16二．直流電機(jī)的基本工作原理

建立在電磁力和電磁感應(yīng)的基礎(chǔ)上

二．直流電機(jī)的基本工作原理

建立在電磁力和電磁感應(yīng)的基礎(chǔ)上171、電機(jī)的能量轉(zhuǎn)換電機(jī)是轉(zhuǎn)換能量形態(tài)的一種機(jī)械。

1、發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。

2、電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。

3、變壓器將一種電壓等級(jí)的電能轉(zhuǎn)變成另一種電壓等級(jí)的電能。電機(jī)的工作原理是建立在電磁感應(yīng)定律、電磁力定律、電路定律等基本理論之上。1、電機(jī)的能量轉(zhuǎn)換電機(jī)是轉(zhuǎn)換能量形態(tài)的一種機(jī)械。182、法拉第電磁感應(yīng)定律設(shè)有一個(gè)匝數(shù)為ω的線圈放在磁場(chǎng)中，不論什么原因，例如線圈的移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)或磁場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生變化等，造成與線圈相交鏈的磁通Φ隨時(shí)間發(fā)生變化，這時(shí)線圈內(nèi)部會(huì)感應(yīng)出電勢(shì)，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)。2、法拉第電磁感應(yīng)定律設(shè)有一個(gè)匝數(shù)為ω的線圈放在磁場(chǎng)中，不論193、右手定則如果磁場(chǎng)是恒定的，但線圈與磁場(chǎng)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，引起與線圈相交鏈的磁通發(fā)生變化，因而在線圈中感應(yīng)出電勢(shì)，則稱這種電勢(shì)為運(yùn)動(dòng)電勢(shì)。母指方向四指方向3、右手定則如果磁場(chǎng)是恒定的，但線圈與磁場(chǎng)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，引204、電磁力定律載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用，由于這種力是由于磁場(chǎng)和電流的相互作用產(chǎn)生的，故稱之為電磁力。若磁場(chǎng)與導(dǎo)體互相垂直，則作用在導(dǎo)體上的電磁力為：四指方向母指方向左手定則4、電磁力定律載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用，由于這種力是由于215、電路定律在電路里，對(duì)任何一個(gè)回路，若沿某一方向環(huán)繞回路一周，則回路內(nèi)所有電勢(shì)的代數(shù)和等于所有電壓降的代數(shù)和。5、電路定律在電路里，對(duì)任何一個(gè)回路，若沿某一方向環(huán)繞回路一22（一）直流發(fā)電機(jī)的工作原理（一）直流發(fā)電機(jī)的工作原理23第3章-直流電機(jī)的工作原理及特性ppt課件24第3章-直流電機(jī)的工作原理及特性ppt課件25直流發(fā)電機(jī)基本工作原理原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電樞在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)電樞線圈的有效邊切割磁力線電樞線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)e交變的感應(yīng)電勢(shì)在換向器的作用下變換成電刷之間的直流電勢(shì)E接負(fù)載后，電樞中產(chǎn)生電流i載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到電磁力作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩T原動(dòng)機(jī)克服T的作用將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能直流發(fā)電機(jī)基本工作原理原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電樞在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)26（二）直流電動(dòng)機(jī)的工作原理（二）直流電動(dòng)機(jī)的工作原理27第3章-直流電機(jī)的工作原理及特性ppt課件28第3章-直流電機(jī)的工作原理及特性ppt課件29直流電動(dòng)機(jī)基本工作原理電樞線圈通電后在磁場(chǎng)中成為載流導(dǎo)體載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到電磁力作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩T電樞在電磁轉(zhuǎn)矩T作用下旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)的電樞線圈又切割磁力線，從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)E由于換向器的作用，感應(yīng)電勢(shì)E總是與外加電壓的方向相反，稱為反電勢(shì)直流電動(dòng)機(jī)基本工作原理電樞線圈通電后在磁場(chǎng)中成為30三、電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩電動(dòng)勢(shì)E

根據(jù)電磁學(xué)原理，兩電刷間有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。式中：E—感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（V）；

Φ—一對(duì)磁極的磁通（Wb）；

n—電樞轉(zhuǎn)速（r/min）；

Ke—與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)方向:直流發(fā)電機(jī)——總是與電流的方向相同，常稱為電源電動(dòng)勢(shì)。直流電動(dòng)機(jī)——總是與電流的方向相反，常稱為反電動(dòng)勢(shì)。

三、電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩電動(dòng)勢(shì)E式中：E—感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（V）31

2．電磁轉(zhuǎn)矩TM

電樞繞組中的電流和磁通相互作用，產(chǎn)生電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩。式中：T——電磁轉(zhuǎn)矩（N·m）；

Φ——對(duì)磁極的磁通（Wb）；

Ia——電樞電流（A）；

Kt——與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)，Kt=9.55Ke大小：2．電磁轉(zhuǎn)矩TM電樞繞組中的32作用發(fā)電機(jī)：阻轉(zhuǎn)矩，它與電樞轉(zhuǎn)動(dòng)的方向或原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的方向相反。在等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩T1必須與發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩T及空載損耗轉(zhuǎn)矩T0相平衡。電動(dòng)機(jī)：驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，它與電樞轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相同，使電樞轉(zhuǎn)動(dòng)。在等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩T必須與機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL及空載損耗轉(zhuǎn)矩T0相平衡。作用發(fā)電機(jī)：阻轉(zhuǎn)矩，它與電樞轉(zhuǎn)動(dòng)的方向或原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的方33直流電機(jī)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行和作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，雖然都產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)E和電磁轉(zhuǎn)矩T，但作用正好相反。電機(jī)運(yùn)行方式E與I的方向E的作用T的性質(zhì)轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系發(fā)電機(jī)相同電源電動(dòng)勢(shì)阻轉(zhuǎn)矩T1=T+T0電動(dòng)機(jī)相反反電動(dòng)勢(shì)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩T=TL+T0直流電機(jī)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行和作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，雖然都產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)E和電34發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)電路方程發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)電路方程353·2直流發(fā)電機(jī)3·2直流發(fā)電機(jī)36一．直流發(fā)電機(jī)的分類

1、他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)：勵(lì)磁繞組由外電源提供電流2、自勵(lì)發(fā)電機(jī)：勵(lì)磁電流為電樞電流或?yàn)殡姌须娏鞯囊徊糠?，可分為：并?lì)直流發(fā)電機(jī)串勵(lì)直流發(fā)電機(jī)復(fù)勵(lì)直流發(fā)電機(jī)一．直流發(fā)電機(jī)的分類1、他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)：勵(lì)磁繞組由外電源提37直流發(fā)電機(jī)的分類他勵(lì)并勵(lì)串勵(lì)復(fù)勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的分類他勵(lì)并勵(lì)串勵(lì)復(fù)勵(lì)38二、他勵(lì)發(fā)電機(jī)二、他勵(lì)發(fā)電機(jī)39空載特性空載特性40外特性U=f(I)

大約為5%～10%外特性U=f(I)大約為5%～10%41三、并勵(lì)發(fā)電機(jī)

，三、并勵(lì)發(fā)電機(jī)42并勵(lì)發(fā)電機(jī)的工作原理并勵(lì)發(fā)電機(jī)的工作原理43并勵(lì)發(fā)電機(jī)的電壓建立的條件1、發(fā)電機(jī)的磁極要有剩磁。2、起始勵(lì)磁電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向與剩磁磁場(chǎng)的方向相同，這樣，磁場(chǎng)才能加強(qiáng)。3、合適的電阻Rf，當(dāng)Rf過大時(shí)，電壓就建立不起來。并勵(lì)發(fā)電機(jī)的電壓建立的條件1、發(fā)電機(jī)的磁極要有剩磁。44并勵(lì)發(fā)電機(jī)的外特性并勵(lì)發(fā)電機(jī)的外特性45四、復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)優(yōu)點(diǎn)：在正常運(yùn)行范圍內(nèi)，其端電壓變化不大。四、復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)優(yōu)點(diǎn)：在正常運(yùn)行范圍內(nèi)，其端電壓變化不大。463·3直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性是直流電動(dòng)機(jī)最重要的運(yùn)行特性。機(jī)械特性反映了電機(jī)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。機(jī)械特性是分析研究電機(jī)啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)的重要依據(jù)。機(jī)械特性分固有機(jī)械特性和人為機(jī)械特性。3·3直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性是直流電動(dòng)機(jī)最重要的運(yùn)行47一、他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性一、他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性48n=f(T)T0n0---理想空載轉(zhuǎn)速（T=0）△n—速度降機(jī)械特性方程的推導(dǎo)n=f(T)T0n0---理想空載轉(zhuǎn)速（T=0）機(jī)械特性方程49（一）他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性表達(dá)式

直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性的一般表達(dá)式

（一）他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性表達(dá)式

直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性的一般50機(jī)械特性曲線及其方程機(jī)械特性曲線及其方程51（二）機(jī)械特性硬度

1、定義

2、分類

(1)絕對(duì)硬特性()(2)硬特性(＞10)(3)軟特性(<10)

3、機(jī)械特性硬度的選擇（二）機(jī)械特性硬度

1、定義52（三）機(jī)械特性的分類固有特性（自然特性）：指在額定條件下的機(jī)械特性。人為特性：指上式中供電電壓或磁通不是額定值、電樞回路內(nèi)接有外加電阻時(shí)的機(jī)械特性

（三）機(jī)械特性的分類固有特性（自然特性）：指在額定條件下的機(jī)531、固有機(jī)械特性一般就用理想空載點(diǎn)（0，n0）和額定運(yùn)行點(diǎn)（TN，nN）近似地來作出直線。1、固有機(jī)械特性一般就用理想空載點(diǎn)（0，n0）54（1）估算電樞電阻Ra固有機(jī)械特性曲線的繪制步驟（1）估算電樞電阻Ra固有機(jī)械特性曲線的繪制步驟55（2）計(jì)算額定條件下反電勢(shì)（3）求理想空載轉(zhuǎn)速（4）求額定轉(zhuǎn)矩固有機(jī)械特性曲線的繪制步驟（2）計(jì)算（3）求理想空載轉(zhuǎn)速（4）求額定轉(zhuǎn)矩固有機(jī)械特性曲562、人為機(jī)械特性人為機(jī)械特性就是指供電電壓U或磁通Φ不是額定值、電樞電路內(nèi)接有外加電阻Rad時(shí)的機(jī)械特性，亦稱人為特性。電動(dòng)機(jī)有三種人為機(jī)械特性。1）電樞回路中串接附加電阻時(shí)的人為特性2）改變電樞電壓U時(shí)的人為特性3）改變磁通Φ時(shí)的人為特性2、人為機(jī)械特性人為機(jī)械特性就是指供電電壓U或磁通Φ不是額定57電樞回路串接附加電阻時(shí)的人為特性電樞回路串接附加電阻時(shí)的人為特性58改變電樞電壓U時(shí)的人為特性改變電樞電壓U時(shí)的人為特性59改變磁通Φ時(shí)的人為特性應(yīng)避免的現(xiàn)象1、過載2、飛車現(xiàn)象

改變磁通Φ時(shí)的人為特性應(yīng)避免的現(xiàn)象60二、串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性軟特性第一段代入第二段Φ＝C二、串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性軟特性第一段代入第二段Φ＝C61串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性相關(guān)分析1． 硬度2． 優(yōu)點(diǎn)1）串勵(lì)電動(dòng)機(jī)負(fù)載的大小對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速影響較大

2）起動(dòng)時(shí)的勵(lì)磁電流大

3、注意事項(xiàng)（1）不容許空載運(yùn)行。

（2）反轉(zhuǎn)運(yùn)行不能用改變電源極性的方式。

串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性相關(guān)分析1． 硬度62三、復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性具有他勵(lì)和串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的性質(zhì)他勵(lì)磁通φes=70%總磁通串勵(lì)磁通φs=30%總磁通他勵(lì)復(fù)勵(lì)串勵(lì)三、復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性具有他勵(lì)和串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的性質(zhì)他勵(lì)磁通φ63

一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在穩(wěn)態(tài)下運(yùn)行時(shí)，電樞反電勢(shì)E＝E1，如負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL=常數(shù)，外加電壓和電樞電路中的電阻均不變，問減弱勵(lì)磁使轉(zhuǎn)速上升到新的穩(wěn)態(tài)值后，電樞反電勢(shì)將如何變化?是大于、小于還是等于E1?注意：從不能判斷E是如何變化的解：兩個(gè)已知條件，一個(gè)是負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL＝常數(shù)；一個(gè)是從一個(gè)穩(wěn)態(tài)到另一個(gè)穩(wěn)態(tài)(而不涉及瞬態(tài)過程)，電樞反電勢(shì)是穩(wěn)態(tài)值。例題1一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在穩(wěn)態(tài)下運(yùn)行時(shí)，電樞反電勢(shì)E＝E1，如負(fù)64例題2例、一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，其功率PN=5.5KW、UN=220V、IN=31A、nN=1500r/min,忽略損耗，認(rèn)為額定運(yùn)行時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩近似等于輸出轉(zhuǎn)矩，試?yán)L制電機(jī)近似的固有機(jī)械特性。解：n=f(TL)是一條直線，故只要兩點(diǎn)，理想空載點(diǎn)（0，n0）(TN,,nN)(1)估算Ra(2)求n0例題2例、一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，其功率PN=5.5KW、U65(3)求TN(3)求TN663·4直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性啟動(dòng)電流

啟動(dòng)時(shí)n=0E=03·4直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性啟動(dòng)時(shí)n=0E=067啟動(dòng)電流過大的危害1）不利于換向；2）易損壞可控硅；3）產(chǎn)生較大的動(dòng)態(tài)沖擊，易損壞機(jī)械設(shè)備；4）對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生危害。通常規(guī)定啟動(dòng)電流IST=（1.5~2.0）IN啟動(dòng)電流過大的危害1）不利于換向；68限制啟動(dòng)電流常用的兩種方法降壓?jiǎn)?dòng)在電樞回路內(nèi)串接外加電阻啟動(dòng)（IST=U/Ra）限制啟動(dòng)電流常用的兩種方法降壓?jiǎn)?dòng)（IST=U/Ra）69具有一段啟動(dòng)電阻的他勵(lì)電動(dòng)機(jī)具有一段啟動(dòng)電阻的他勵(lì)電動(dòng)機(jī)70具有三段啟動(dòng)電阻的他勵(lì)電動(dòng)機(jī)原則T1(I1)≤2TN2.T2(I2)基本相同具有三段啟動(dòng)電阻的他勵(lì)電動(dòng)機(jī)原則713·5直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性一、速度調(diào)節(jié)與速度變化3·5直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性一、速度調(diào)節(jié)與速度變化72速度調(diào)節(jié)與速度變化速度調(diào)節(jié)-----在一定的負(fù)載下，人為改變參數(shù)，從而改變電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。負(fù)載不變速度變化-----由于負(fù)載發(fā)生變化而引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速改變。特性不變速度調(diào)節(jié)與速度變化速度調(diào)節(jié)-----在一定的負(fù)載下，人為改變73二、直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的方法(1)改變電樞電路外串電阻;(2)改變電動(dòng)機(jī)電樞供電電壓;(3)改變電動(dòng)機(jī)主磁通。二、直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的方法74選擇不同調(diào)速方法的實(shí)質(zhì)：使電樞回路中的電流在不同速度下始終接近或等于額定值。選擇電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法的注意事項(xiàng)選擇不同調(diào)速方法的實(shí)質(zhì)：選擇電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法的注意事項(xiàng)75一臺(tái)電動(dòng)機(jī)能否正常地長(zhǎng)期運(yùn)行，取決于它的電樞電流。額定電流是指電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期工作所能容許的電流值。調(diào)速時(shí)，無論轉(zhuǎn)速高低，都不允許長(zhǎng)期超過額定值。電機(jī)在運(yùn)行中，電壓、磁通的大小都是可以人為控制的，轉(zhuǎn)速雖然和轉(zhuǎn)矩有關(guān)，但基本也可以由操作者決定，而轉(zhuǎn)矩和電流完全取決于負(fù)載。即電機(jī)能否正常工作要看電流，而電流的大小要看負(fù)載。一臺(tái)電動(dòng)機(jī)能否正常地長(zhǎng)期運(yùn)行，取決于它的電樞電流。額定電流是76串電阻調(diào)速缺點(diǎn)1.機(jī)械特性變軟，穩(wěn)定性差；2.輕載時(shí)調(diào)速范圍不大；3.無級(jí)調(diào)速困難；4.電阻上消耗大量電能；5.啟動(dòng)電阻不能用來調(diào)速。適用于起重機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)。串電阻調(diào)速缺點(diǎn)77調(diào)壓調(diào)速（恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速）特點(diǎn)：(1)一般只能在額定轉(zhuǎn)速以下調(diào)節(jié)；(2)機(jī)械特性硬度不變，速度穩(wěn)定度較高，調(diào)速范圍較大；(3)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速(4)可以靠調(diào)節(jié)電樞電壓來啟動(dòng)電機(jī)，不用其它啟動(dòng)設(shè)備。調(diào)壓調(diào)速（恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速）特點(diǎn)：78調(diào)磁調(diào)速（恒功率調(diào)速）特點(diǎn)（1）只能在nN以上進(jìn)行無級(jí)調(diào)速（弱磁調(diào)速）；（2）機(jī)械特性變軟，調(diào)速范圍不大；（3）恒功率調(diào)速（P=UIa）(4)在電流較小的勵(lì)磁回路中進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制方便，能量損耗小，設(shè)備簡(jiǎn)單，調(diào)速平滑性好。通常同調(diào)壓調(diào)速配合使用（nN以下用調(diào)壓，nN以上用調(diào)磁通的方法）。注意：輕載時(shí)產(chǎn)生飛車事故調(diào)磁調(diào)速（恒功率調(diào)速）特點(diǎn)注意：輕載時(shí)產(chǎn)生飛車事故793·6直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)特性3·6直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)特性80一．電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)1．

啟動(dòng)與制動(dòng)（1）啟動(dòng)：從靜止開始加速到某一穩(wěn)定轉(zhuǎn)速（2）制動(dòng)：從某一穩(wěn)定轉(zhuǎn)速開始減速到停止或限制位能負(fù)載下降速度的一種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

一．電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)1．

啟動(dòng)與制動(dòng)812、

制動(dòng)與自然停車

（1）自然停車：脫離電網(wǎng)、靠摩擦阻轉(zhuǎn)矩消耗機(jī)械能，需時(shí)較長(zhǎng)（2）制動(dòng)：聯(lián)在電網(wǎng)上，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在發(fā)電機(jī)狀態(tài)，快速停止2、

制動(dòng)與自然停車

（1）自然停車：脫離電網(wǎng)、靠摩擦阻轉(zhuǎn)823、電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)狀態(tài)與制動(dòng)狀態(tài)

電動(dòng)狀態(tài)：電動(dòng)機(jī)發(fā)出的T和n方向相同；制動(dòng)狀態(tài)：（發(fā)電狀態(tài)）轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n方向相反。

穩(wěn)定的制動(dòng)狀態(tài)(n=C)過渡的制動(dòng)狀態(tài)(n是變化的)3、電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)狀態(tài)與制動(dòng)狀態(tài)

電動(dòng)狀態(tài)：電動(dòng)機(jī)發(fā)出的T和n83電機(jī)的可逆原理同一臺(tái)電機(jī)在某一外界條件下，可以作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，而在另一外界條件下，又可作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。這就是說，在不同的外界條件下，電機(jī)轉(zhuǎn)換能量的方向可以改變。這就是電機(jī)的可逆原理。可逆原理是電機(jī)中的一個(gè)普遍規(guī)律，無論交流電機(jī)，還是直流電機(jī)都適用。電機(jī)的可逆原理同一臺(tái)電機(jī)在某一外界條件下，可以作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行84如何判斷電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)不論是電動(dòng)機(jī)還是發(fā)電機(jī)，始終存在兩個(gè)基本物理量：電樞電勢(shì)E和電磁轉(zhuǎn)矩T對(duì)直流電機(jī)來說，可以根據(jù)下列關(guān)系來判斷電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)電動(dòng)機(jī)而言,發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)就是制動(dòng)狀態(tài)利用直流電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電磁力作為制動(dòng)力當(dāng)E>U，T與n反方向，發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)當(dāng)E<U，T與n同方向，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)如何判斷電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)不論是電動(dòng)機(jī)還是發(fā)電機(jī)，始終存在兩個(gè)基85二．直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)狀態(tài)

反饋制動(dòng)：電動(dòng)機(jī)為正常接法、電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速大于其理想空載轉(zhuǎn)速反接制動(dòng)：電源反接制動(dòng)、倒拉反接制動(dòng)能耗制動(dòng)：外加電樞電壓突然下降為零、將電樞串接一個(gè)附加電阻短接起來二．直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)狀態(tài)

反饋制動(dòng)：電動(dòng)機(jī)為正常接法、電動(dòng)86（一）反饋制動(dòng)特征：實(shí)際轉(zhuǎn)速由于外部條件的作用，使得n>n0實(shí)例：1）電車下坡；2）突降U；3）卷揚(yáng)機(jī)下放重物。特性：E=Ken；U=E+IR當(dāng)n>n0時(shí)，E>U，導(dǎo)致Ia反向，從而T反向，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)為發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能，向電網(wǎng)反饋，故稱之為反饋制動(dòng)。（一）反饋制動(dòng)特征：實(shí)際轉(zhuǎn)速由于外部條件的作用，使得n>n087電車下坡的反饋制動(dòng)特點(diǎn)：n>n0Ia<0

TM<0電車下坡的反饋制動(dòng)特點(diǎn)：88電樞電壓突然降低時(shí)的反饋制動(dòng)過程電樞電壓突然降低時(shí)的反饋制動(dòng)過程89

調(diào)磁通調(diào)速過程中的反饋制動(dòng)

n03>n01反饋制動(dòng)只在調(diào)磁降速過程中產(chǎn)生-TTL

調(diào)磁通調(diào)速過程中的反饋制動(dòng)

n03>n01反饋制動(dòng)只在調(diào)磁90下