直流電力拖動原理.doc

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1、直流電力拖動原理總的思路：如何建立基本方程及用其解釋拖動機電現(xiàn)象1運動方程式<轉(zhuǎn)矩平衡方程）對平面運動，有旋轉(zhuǎn)運動則為：其中：轉(zhuǎn)動慣量,：慣量半徑電動機電動運行時，為負載轉(zhuǎn)矩，，轉(zhuǎn)速較高時常忽略。重要結論：<假定正向按電動機慣例）轉(zhuǎn)矩平衡方程：考慮,D為慣量直徑，G＝mg。轉(zhuǎn)矩平衡方程的另一形式：勻速運動條件：。即電動機穩(wěn)定運行時電機轉(zhuǎn)矩由負載轉(zhuǎn)矩決定，與電樞電壓、電樞回路電阻等無關。二、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動慣量的折算<閱讀）三、工作機械的負載性質(zhì)問題：，是否與有關？的性質(zhì)：負載特性n=f(>1、恒轉(zhuǎn)矩型：

2、

3、=C18

4、/181、恒功率型：(立車主軸>2、通風機型：四、拖動系統(tǒng)的穩(wěn)定運行條件必要條件：對恒轉(zhuǎn)矩負載：穩(wěn)定運行于A時因擾動n下降到B擾動消失后，因B點電動機轉(zhuǎn)矩大于負載轉(zhuǎn)矩，電動機加速，工作點可回到A即擾動使dn<0時，若,可返回若因擾動n上升到C18/18擾動消失后，因C點電動機轉(zhuǎn)矩小于負載轉(zhuǎn)矩，電動機減速，工作點也可回到A即擾動使dn>0時，若,可返回A為穩(wěn)定工作點。因擾動n下降到B擾動消失后，因B點電動機轉(zhuǎn)矩大于負載轉(zhuǎn)矩，電動機加速，工作點背離A，越升越高；即擾動使dn>0時，若,不可返回若因擾動n上升到C擾

5、動消失后，因C點電動機轉(zhuǎn)矩小于負載轉(zhuǎn)矩，電動機減速，工作點也背離A。即擾動使dn<0時，若,不可返回A為不穩(wěn)定工作點。穩(wěn)定充分條件：對恒轉(zhuǎn)矩負載，穩(wěn)定充分條件為：§2－2直流電動機的起動·起動前應有勵磁·起動開始時應限流∵t=0時n=0、Ea=0∴無限流時，起動電流18/18以某直流電動機參數(shù)為例：不限流時將使電機繞組、電刷和換向器燒壞。切記：工業(yè)直流電動機不能加全電壓直接起動。限流措施：1、電樞回路串接附加起動電阻；為直流電動機電流短時允許過載倍數(shù)。2、降低電樞電壓；3、起動過程中保持不變，產(chǎn)生允許的最大加

6、速度，縮短起動時間：·Rc隨n升高逐步切除，直到Rc＝0·或U隨n升高逐步增大，直到§2-3直流電動機的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)調(diào)速：根據(jù)工作機械的要求人為改變電動機的運行速度例：電動汽車一、如何調(diào)節(jié)電動機的穩(wěn)定運行速度18/18考慮恒轉(zhuǎn)矩負載：∵穩(wěn)態(tài)時有：∴穩(wěn)態(tài)下n與Rc，U，φ有關1、電樞電路串附加電阻調(diào)速設,串Rc時的機械特性特點·在不同的Rc下，不變；·斜率絕對值隨Rc增大而增大·：固有特性，：人為特性·所有人為特性均在固有特性之下∴調(diào)速只能在固有特性之下進行。2、改變電樞電壓調(diào)速：設,,機械特性18/18特點：·與

7、U成正比·斜率不變，與U無關·所有人為特性均在固有特性之下1、改變勵磁調(diào)速：，<弱磁調(diào)速）特點：·隨磁通下降而增大·斜率絕對值隨磁通下降而增大·轉(zhuǎn)速特性所有堵轉(zhuǎn)電流交與一點·機械特性：磁通下降，下降?！ぴ谟行ж撦d范圍內(nèi)，人為機械特性在固有特性之上·對恒轉(zhuǎn)矩負載，弱磁后，速度升高同時電流相應也增大額定轉(zhuǎn)速以下：串電阻或調(diào)壓調(diào)速；18/18額定轉(zhuǎn)速以上：弱磁調(diào)速。一、他勵式直流電動機的基本調(diào)速方式轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的機電過程直流電機調(diào)速的4個基本方程不考慮電樞電感的影響時調(diào)速動態(tài)過程中在機械特性圖上相點(T,n>沿n=f(

8、T>曲線的運動：1、改變電樞電路電阻18/18增大；因機械能量不能突變，不變，不變·舊的平衡打破之后，系統(tǒng)有能力通過自身的調(diào)節(jié)穩(wěn)定在新的平衡點起調(diào)節(jié)作用的關鍵：Ea－發(fā)電機原理的重要性1、調(diào)壓調(diào)速：例2－1已知直流電動機，0.5額定負載下將電樞電壓調(diào)至160V，求電動機的穩(wěn)定運行速度。解：·電樞電阻的估算：·Ce的計算：(用電機固有參數(shù)計算>18/18·3、調(diào)磁調(diào)速：弱磁時，因勵磁電路電磁時間常數(shù)影響，勵磁電流不能突變，I、T的最大值均不可能達到；相點運動軌跡為曲線。因dT小，弱磁升速過渡過程較長。一、選擇調(diào)

9、速方式的基本依據(jù)1、調(diào)速范圍定義：額定負載下電機允許達到的最高轉(zhuǎn)速與保證不超過工作機械的最大允許靜差率條件下的最低轉(zhuǎn)速之比：調(diào)速范圍：靜差率：18/18允許最大靜差率：調(diào)速范圍和最大允許靜差率的關系：結論：對同一調(diào)速系統(tǒng)靜差率要求不同，則所能達到的調(diào)速范圍也不同；當靜差率一定時，若要求擴大調(diào)速范圍，則·<受限）·必須設法減小。1、電動機負載能力的充分應用負載能力：調(diào)速運行中在額定電流狀態(tài)下，電動機軸上輸出轉(zhuǎn)矩與輸出功率大小和變化規(guī)律。調(diào)壓調(diào)速：，與轉(zhuǎn)速成正比稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。改變磁通調(diào)速：18/18稱為恒功率調(diào)

10、速。關于轉(zhuǎn)矩計算：二者相差空載轉(zhuǎn)矩。充分利用電動機的負載能力：按負載性質(zhì)選擇調(diào)速方式。1、調(diào)速的平滑性〖略〗相鄰兩級轉(zhuǎn)速之比:；K＝1稱為無級調(diào)速：調(diào)壓、調(diào)磁§2－4直流電動機的制動運行狀態(tài)一、制動運行的基本特征1、產(chǎn)生與n相反的電磁轉(zhuǎn)矩2、電機的作用為：將運動系統(tǒng)貯存的機械能轉(zhuǎn)化為電能，實現(xiàn)能量的迅速轉(zhuǎn)移結論：制動運行狀態(tài)本質(zhì)上為發(fā)電機運行狀態(tài)。18/18與發(fā)電機運行的差異：1、輸入能量有限2、機