電子科技大學(xué)電機拖動第四章

1、4.1 4.1 他勵直流電動機的起動他勵直流電動機的起動 除微型直流電機，一般直流電除微型直流電機，一般直流電機都不允許直接起動。機都不允許直接起動。電動機電動機拖動負載起動拖動負載起動的要求：的要求：起動時一般要求：起動時一般要求：1、起動轉(zhuǎn)矩較大及起動后轉(zhuǎn)速不致過高，避免過大的、起動轉(zhuǎn)矩較大及起動后轉(zhuǎn)速不致過高，避免過大的機械沖擊；機械沖擊；2、電流沖擊不要太大，以免對電源或電機本身造成損、電流沖擊不要太大，以免對電源或電機本身造成損害；害；3、起動過程中損耗的能量少；、起動過程中損耗的能量少；4、設(shè)備簡單，易于控制。、設(shè)備簡單，易于控制。直流電動機的直流電動機的啟動問題啟動問題：他勵直流

2、電動機直接起動的問題：他勵直流電動機直接起動的問題：(1) 起動瞬間，轉(zhuǎn)速起動瞬間，轉(zhuǎn)速n=0，電樞電流，電樞電流 Ia=IS=UN/Ra(1020)IN，損害換向。，損害換向。(2) TS=CTIS過大，機械沖擊較大，損害傳動機構(gòu)和生產(chǎn)過大，機械沖擊較大，損害傳動機構(gòu)和生產(chǎn)機械。機械。他勵直流電動機正常起動的條件：他勵直流電動機正常起動的條件：(1) 滿磁通啟動滿磁通啟動(2) 起動電流起動電流 IS(1.52.0)IN(3) 起動轉(zhuǎn)矩起動轉(zhuǎn)矩 TS(1.11.2)TN4.1.1 電樞回路串電阻起動電樞回路串電阻起動2RRUIaNS 起動時，保持勵磁電流起動時，保持勵磁電流 If 為額定值，

3、為額定值，電樞回路外串電電樞回路外串電阻阻，使電樞電流和電磁轉(zhuǎn)矩處在規(guī)定范圍內(nèi)。然后減小外，使電樞電流和電磁轉(zhuǎn)矩處在規(guī)定范圍內(nèi)。然后減小外串電阻，最終將外串電阻全部切除。串電阻，最終將外串電阻全部切除。電樞回路串電阻起動的特點：電樞回路串電阻起動的特點：優(yōu)點優(yōu)點：電路結(jié)構(gòu)簡單，初期投資小。：電路結(jié)構(gòu)簡單，初期投資小。缺點缺點：一般為有級起動；起動過程電阻上消耗能量，不：一般為有級起動；起動過程電阻上消耗能量，不適于頻繁起動的設(shè)備。適于頻繁起動的設(shè)備。4.1.2 降電壓起動降電壓起動aSRUI TLTSTn 起動時，保持勵磁電流起動時，保持勵磁電流 If 為額定值，電樞電壓為額定值，電樞電壓 U

4、a 從零從零逐漸升高到額定值逐漸升高到額定值。降電壓起動的特點降電壓起動的特點:n起動時沒有附加損耗，可以將電壓連續(xù)調(diào)節(jié)；起動時沒有附加損耗，可以將電壓連續(xù)調(diào)節(jié)；n要求電源可以連續(xù)調(diào)節(jié)，電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。但目前要求電源可以連續(xù)調(diào)節(jié)，電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。但目前直流電機的電源都為可調(diào)電源，一般都是降電壓起直流電機的電源都為可調(diào)電源，一般都是降電壓起動多于串電阻起動。動多于串電阻起動?！纠}例題8.9】Z2-71他勵直流電動機額定數(shù)據(jù)為：他勵直流電動機額定數(shù)據(jù)為：PN=17kW，UN=220V，IN=90A，nN=1500r/min，Ra=0.147，計算計算：(1) 直接起動時的起動電流；直接起動時的起

5、動電流；(2) 拖動額定負載起動，若采用電拖動額定負載起動，若采用電樞回路串電阻啟動，應(yīng)串入多大電阻；若降壓啟動，電壓樞回路串電阻啟動，應(yīng)串入多大電阻；若降壓啟動，電壓應(yīng)降至多少？應(yīng)降至多少？(以順利起動為條件以順利起動為條件)解解：(1)直接起動電流直接起動電流(2)若要順利起動，則令若要順利起動，則令I(lǐng)S=2IN，則，則TS=2TN，電樞回路串電阻，電樞回路串電阻 08. 1147. 09022202aNNaSNRIURIURARUIaNS6 .1496147. 0220 降電壓起動電源電壓降電壓起動電源電壓VRIRIUaNaS46.26147. 09022 4.2 他勵直流電動機的調(diào)速他

6、勵直流電動機的調(diào)速本節(jié)介紹直流電動機的電氣調(diào)本節(jié)介紹直流電動機的電氣調(diào)速方法、調(diào)速方式、調(diào)速的性能指速方法、調(diào)速方式、調(diào)速的性能指標。標。4.2.1 他勵直流電動機的調(diào)速方法他勵直流電動機的調(diào)速方法n通過改變傳動機構(gòu)速比的調(diào)速方法為通過改變傳動機構(gòu)速比的調(diào)速方法為機械調(diào)速機械調(diào)速，通過改變電動機參數(shù)而改變系統(tǒng)運行轉(zhuǎn)速的調(diào)速通過改變電動機參數(shù)而改變系統(tǒng)運行轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法為方法為電氣調(diào)速電氣調(diào)速。n由他勵直流電動機的機械特性可以看出：可以通由他勵直流電動機的機械特性可以看出：可以通過三種方法對電機進行過三種方法對電機進行電氣調(diào)速電氣調(diào)速、。一、電樞回路串電阻調(diào)速一、電樞回路串電阻調(diào)速NNUU 固有

7、機械特性固有機械特性基速基速從基速向下調(diào)速；從基速向下調(diào)速；機械特性會變軟；機械特性會變軟；有級調(diào)速。有級調(diào)速。二、降電壓調(diào)速二、降電壓調(diào)速NaRR 從基速向下調(diào)；從基速向下調(diào)；機械特性硬度不機械特性硬度不變；無級調(diào)速。變；無級調(diào)速。三、弱磁調(diào)速三、弱磁調(diào)速aNRRUU 從基速向上調(diào)速；從基速向上調(diào)速；機械特性會變軟；機械特性會變軟；無級調(diào)速。無級調(diào)速。問題：問題： 為什么采用減弱磁通升速方法時，所帶負載不能太大，為什么采用減弱磁通升速方法時，所帶負載不能太大，磁通不能減少太多？磁通不能減少太多？【例題例題】一臺他勵電動機，一臺他勵電動機， PN=4kW，UaN=160V，IaN=34.4A，

8、nN=1450r/min，用它拖動通風(fēng)機負載在額定狀態(tài)，用它拖動通風(fēng)機負載在額定狀態(tài)運行?，F(xiàn)采用改變電樞電路電阻調(diào)速。試問要使轉(zhuǎn)速降低至運行?，F(xiàn)采用改變電樞電路電阻調(diào)速。試問要使轉(zhuǎn)速降低至1200r/min，需在電樞電路串聯(lián)多大的電阻，需在電樞電路串聯(lián)多大的電阻Rr？解：忽略空載損耗解：忽略空載損耗P0，則額定運行時電樞電動勢，則額定運行時電樞電動勢電樞回路總電阻電樞回路總電阻VIPEaNNaN28.1164 .344000 27. 14 .344 .344000160aNaNNaNaNaNaNaIIPUIEUR0802. 0145028.116 NaNNEnEC 通風(fēng)機負載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速平方成正

9、比，在磁通不變的情況通風(fēng)機負載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速平方成正比，在磁通不變的情況下，電樞電流與電磁轉(zhuǎn)矩成正比，則轉(zhuǎn)速為下，電樞電流與電磁轉(zhuǎn)矩成正比，則轉(zhuǎn)速為1200r/min時的時的電樞電流為：電樞電流為：AInnInInTICTaNNaaLaT56.234 .34145012002222 根據(jù)調(diào)速點處電樞回路方程根據(jù)調(diào)速點處電樞回路方程得外串電阻為得外串電阻為 raaaaNRRIEU 436. 127. 156.2312000802. 0160aaNEaNaaaaNrRInCURIEUR【例題例題】一臺他勵電動機，一臺他勵電動機， PN=4kW，UaN=160V，IaN=34.4A，nN=1450r/m

10、in，用它拖動恒轉(zhuǎn)矩負載運行，負載，用它拖動恒轉(zhuǎn)矩負載運行，負載轉(zhuǎn)矩為電動機的額定值。現(xiàn)采用改變電樞電壓調(diào)速，試問要轉(zhuǎn)矩為電動機的額定值?，F(xiàn)采用改變電樞電壓調(diào)速，試問要使轉(zhuǎn)速降低至使轉(zhuǎn)速降低至1000r/min，電樞電壓應(yīng)降為多少？，電樞電壓應(yīng)降為多少？解：忽略空載損耗解：忽略空載損耗P0，則額定運行時電樞電動勢，則額定運行時電樞電動勢電樞回路總電阻電樞回路總電阻VIPEaNNaN28.1164 .344000 27. 14 .344 .344000160aNaNNaNaNaNaNaIIPUIEUR0802. 0145028.116 NaNNEnEC 電動機拖動額定恒轉(zhuǎn)矩負載，因此各調(diào)速點電樞

11、電流都電動機拖動額定恒轉(zhuǎn)矩負載，因此各調(diào)速點電樞電流都為額定電流，則轉(zhuǎn)速為為額定電流，則轉(zhuǎn)速為1000r/min時，根據(jù)電樞回路方程：時，根據(jù)電樞回路方程：VRInCRIEUaaNNEaaNaa9 .12327. 14 .3410000802. 0 【例題例題】一臺他勵電動機，一臺他勵電動機， PN=22kW，UaN=220V，IaN=115A，nN=1500r/min，Ra=0.1，忽略空載轉(zhuǎn)矩忽略空載轉(zhuǎn)矩T0，電，電動機帶額定恒轉(zhuǎn)矩負載運行，要求把轉(zhuǎn)速降到動機帶額定恒轉(zhuǎn)矩負載運行，要求把轉(zhuǎn)速降到1000r/min，計算計算：(1)采用電樞串電阻調(diào)速需串入的電阻值；采用電樞串電阻調(diào)速需串入的

12、電阻值；(2)采用降采用降低電源電壓調(diào)速需要把電源電壓降到多少？低電源電壓調(diào)速需要把電源電壓降到多少？(3) 上述兩種調(diào)上述兩種調(diào)速情況下，電動機的輸入功率與輸出功率速情況下，電動機的輸入功率與輸出功率(輸入功率不計勵輸入功率不計勵磁回路的功率磁回路的功率)。解：解：(1)電動機額定狀態(tài)運行電動機額定狀態(tài)運行139. 015001 . 0115220 NaNNNEnRIUC(2) 采用降低電源電壓調(diào)速，電樞電壓為采用降低電源電壓調(diào)速，電樞電壓為(3) 電樞回路串電阻調(diào)速，輸入功率電樞回路串電阻調(diào)速，輸入功率忽略空載轉(zhuǎn)矩，輸出功率忽略空載轉(zhuǎn)矩，輸出功率WnnPnnPTPNNNN7 .146661

13、00015002200060255. 922 WIUPaNaN253001152201 VRInCUaaNNEa5 .1501 . 01151000139. 0 604. 01 . 01151000139. 0220aaNNEaNRInCUR電樞回路串電阻調(diào)速，所串電阻電樞回路串電阻調(diào)速，所串電阻降低電源電壓調(diào)速，輸入功率降低電源電壓調(diào)速，輸入功率WIUPaNa5 .173071155 .1501 輸出功率與電樞回路串電阻調(diào)速相同。輸出功率與電樞回路串電阻調(diào)速相同。【例題例題】一臺他勵直流電動機額定功率一臺他勵直流電動機額定功率PN=7.5kW，UN=220V，IN=41A，nN=1500r/

14、min，Ra=0.376，拖動恒轉(zhuǎn)，拖動恒轉(zhuǎn)矩負載運行，矩負載運行，TL=TN，把電源電壓降到，把電源電壓降到150V，問，問：(1) 電源電源電壓降低了但電動機轉(zhuǎn)速還來不及變化的瞬間，電動機的電壓降低了但電動機轉(zhuǎn)速還來不及變化的瞬間，電動機的電樞電流及電磁轉(zhuǎn)矩各是多大？電力拖動系統(tǒng)的動轉(zhuǎn)矩是電樞電流及電磁轉(zhuǎn)矩各是多大？電力拖動系統(tǒng)的動轉(zhuǎn)矩是多大？多大？(2) 穩(wěn)定運行轉(zhuǎn)速是多少？穩(wěn)定運行轉(zhuǎn)速是多少？解解：(1)電動機額定狀態(tài)運行電動機額定狀態(tài)運行在電源電壓降低瞬間電樞電流在電源電壓降低瞬間電樞電流ARnCUIaNNea2 .145376. 015001364. 0150 1364. 0150

15、0376. 041220 NaNNNenRIUC則電磁轉(zhuǎn)矩為則電磁轉(zhuǎn)矩為額定電磁轉(zhuǎn)矩為額定電磁轉(zhuǎn)矩為動轉(zhuǎn)矩為動轉(zhuǎn)矩為(2) 電動機穩(wěn)定運行轉(zhuǎn)速為電動機穩(wěn)定運行轉(zhuǎn)速為min/9871364. 0376. 041150rCRIUnNeaN mNTTTTTNL 5 .2424 .531 .189mNICICTNNeNNTN 4 .53411364. 055. 955. 9 mNICICTaNeaNT 1 .1892 .1451364. 055. 955. 94.2.2 調(diào)速的性能指標調(diào)速的性能指標n調(diào)速的性能指標是決定電動機選擇哪一種調(diào)速方法調(diào)速的性能指標是決定電動機選擇哪一種調(diào)速方法的依據(jù)，主要的

16、性能指標有四個方面：的依據(jù)，主要的性能指標有四個方面：、。一、調(diào)速方式一、調(diào)速方式調(diào)速時功率和轉(zhuǎn)矩調(diào)速時功率和轉(zhuǎn)矩n“調(diào)速方式調(diào)速方式”問題討論一種具體的調(diào)速方法是否與問題討論一種具體的調(diào)速方法是否與負載相負載相的問題，以便在調(diào)速過程中，電動機的問題，以便在調(diào)速過程中，電動機都能得到都能得到。 電動機在長期運行的條件下，電電動機在長期運行的條件下，電樞電流規(guī)定的上限值就是電樞額定電樞電流規(guī)定的上限值就是電樞額定電流。充分利用電動機，就是讓它工作流。充分利用電動機，就是讓它工作在電樞電流為額定值的情況下。在電樞電流為額定值的情況下。恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式n在某種調(diào)速方法中，保持在某種調(diào)速方

17、法中，保持，若電動機電磁轉(zhuǎn)矩恒定不變，則稱這種調(diào)速方法屬若電動機電磁轉(zhuǎn)矩恒定不變，則稱這種調(diào)速方法屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。n電樞回路串電阻電樞回路串電阻和和降電壓的調(diào)速降電壓的調(diào)速方法屬于恒轉(zhuǎn)矩的方法屬于恒轉(zhuǎn)矩的調(diào)速方式。調(diào)速方式。n恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式與恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式與恒轉(zhuǎn)矩負載恒轉(zhuǎn)矩負載相匹配。相匹配。nTn0RaTLn1n2n3p 電樞回路串電阻調(diào)速電樞回路串電阻調(diào)速當(dāng)當(dāng)Ia=IN=常數(shù)時，常數(shù)時，T=CTIa=常數(shù)，常數(shù)，因此，為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，與恒轉(zhuǎn)因此，為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，與恒轉(zhuǎn)矩負載相匹配。矩負載相匹配。a.帶恒轉(zhuǎn)矩負載時，各個調(diào)速點電樞帶恒轉(zhuǎn)矩負載時，各個調(diào)速點電樞電流電

18、流 Ia 相同，電動機利用率相同。相同，電動機利用率相同。nTn0RaT1n1n2n3T2T3b.帶恒功率負載時，帶恒功率負載時，T1T2T3，當(dāng)，當(dāng)磁通恒定時，磁通恒定時，Ia1Ia2Ia3，各個調(diào)速，各個調(diào)速點電動機利用率不同。點電動機利用率不同。p 降低電樞電壓調(diào)速降低電樞電壓調(diào)速當(dāng)當(dāng)Ia=IN=常數(shù)時，常數(shù)時，T=CTIa=常數(shù)，常數(shù)，因此，為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，與恒轉(zhuǎn)因此，為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，與恒轉(zhuǎn)矩負載相匹配。矩負載相匹配。a.帶恒轉(zhuǎn)矩負載時，各個調(diào)速點電樞帶恒轉(zhuǎn)矩負載時，各個調(diào)速點電樞電流電流 Ia 相同，電動機利用率相同。相同，電動機利用率相同。b.帶恒功率負載時，帶恒功率負載時，T

19、1T2T3，當(dāng)，當(dāng)磁通恒定時，磁通恒定時，Ia1Ia2Ia3，各個調(diào)速，各個調(diào)速點電動機利用率不同。點電動機利用率不同。nTn0UNU1U2U2U1n01n02n1n2n3TLnTn0UNU1U2n01n02n1n2n3T1T2T3恒功率調(diào)速方式：恒功率調(diào)速方式：n在某種調(diào)速方法中，保持在某種調(diào)速方法中，保持，若電動機電磁功率恒定不變，則稱這種調(diào)速方法屬若電動機電磁功率恒定不變，則稱這種調(diào)速方法屬于恒功率調(diào)速方式。于恒功率調(diào)速方式。n弱磁升速弱磁升速屬于恒功率調(diào)速方式。屬于恒功率調(diào)速方式。n恒功率調(diào)速方式與恒功率調(diào)速方式與恒功率負載恒功率負載相匹配。相匹配。p 改變磁通調(diào)速改變磁通調(diào)速當(dāng)當(dāng)Ia

20、=IN=常數(shù)時，常數(shù)時，T=CTIa常數(shù)，常數(shù)，Pe=UaIa-Ia2Ra=常數(shù)，為恒功率調(diào)速常數(shù)，為恒功率調(diào)速方式，與恒功率負載相匹配。方式，與恒功率負載相匹配。a.帶恒轉(zhuǎn)矩負載時，各個調(diào)速點帶恒轉(zhuǎn)矩負載時，各個調(diào)速點T相相同，但同，但不同，因此不同，因此電樞電流電樞電流 Ia 不不同，電動機利用率不同。同，電動機利用率不同。b.帶恒功率負載時，雖然帶恒功率負載時，雖然T2T1，但，但PL= Pe=UaIa-Ia2Ra=常數(shù)，則常數(shù)，則Ia1=Ia2，各個調(diào)速點電動機利用率相同。各個調(diào)速點電動機利用率相同。n1n2TLnTn0N11Nn01n1n2T1nTn0N11Nn01T2匹配問題：匹配

21、問題：n恒功率調(diào)速方式與恒功率負載相匹配；恒功率調(diào)速方式與恒功率負載相匹配；n恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式與恒轉(zhuǎn)矩負載相匹配。恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式與恒轉(zhuǎn)矩負載相匹配。n泵類負載無論采用哪種調(diào)速方法都不能達到匹配。泵類負載無論采用哪種調(diào)速方法都不能達到匹配?！纠}例題】某臺某臺Z2-71他勵電動機，他勵電動機， PN=17kW，UaN=220V，IaN=90A，nN=1500r/min，Ra=0.147。該。該電動機在額定電壓電動機在額定電壓額定磁通時，拖動某負載運行時的轉(zhuǎn)速額定磁通時，拖動某負載運行時的轉(zhuǎn)速1550r/min，當(dāng)負載，當(dāng)負載要求向下調(diào)速，最低轉(zhuǎn)速要求向下調(diào)速，最低轉(zhuǎn)速nmin=600r/min，現(xiàn)

22、采用降壓調(diào)速方，現(xiàn)采用降壓調(diào)速方法，請計算下面兩種情況下調(diào)速時電樞電流的變化范圍法，請計算下面兩種情況下調(diào)速時電樞電流的變化范圍：(1)該負載為恒轉(zhuǎn)矩負載；該負載為恒轉(zhuǎn)矩負載；(2)該負載為恒功率負載。該負載為恒功率負載。解：解：(1)電動機額定狀態(tài)運行電動機額定狀態(tài)運行1378. 01500147. 090220 NaNNNEnRIUC帶恒轉(zhuǎn)矩負載，磁通不變，電樞電流不變，則當(dāng)轉(zhuǎn)速為帶恒轉(zhuǎn)矩負載，磁通不變，電樞電流不變，則當(dāng)轉(zhuǎn)速為600r/min時，電樞電流時，電樞電流 Ia=43.61A(2) 帶恒功率負載，轉(zhuǎn)速為帶恒功率負載，轉(zhuǎn)速為1550r/min時，電樞電流時，電樞電流帶恒轉(zhuǎn)矩負載，

23、轉(zhuǎn)速為帶恒轉(zhuǎn)矩負載，轉(zhuǎn)速為1550r/min時，電樞電流為時，電樞電流為AIa61.431 ARnCUREUIaNEaNaaaNa61.43147. 015501378. 0220 轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為nmin=600r/min時，設(shè)電樞電流為時，設(shè)電樞電流為Ia2，有，有1122112min112min112min121min155043.61112.7600ENaENaaaaaTTT nT nCI nCI nI nI nnIIAn 二、調(diào)速范圍和靜差率二、調(diào)速范圍和靜差率n調(diào)速范圍是指電動機在調(diào)速范圍是指電動機在額定負載轉(zhuǎn)矩額定負載轉(zhuǎn)矩 調(diào)速時，其調(diào)速時，其最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比，用最高轉(zhuǎn)速與最低

24、轉(zhuǎn)速之比，用D表示。表示。NTTnnD minmax：最高轉(zhuǎn)速受電動機的換向及機械強度限制，最低：最高轉(zhuǎn)速受電動機的換向及機械強度限制，最低轉(zhuǎn)速受生產(chǎn)機械對轉(zhuǎn)速相對穩(wěn)定性要求（即靜差率要求）轉(zhuǎn)速受生產(chǎn)機械對轉(zhuǎn)速相對穩(wěn)定性要求（即靜差率要求）的限制。的限制。n靜差率靜差率 或稱或稱轉(zhuǎn)速變化率轉(zhuǎn)速變化率，是指電動機由理想空載到額定負，是指電動機由理想空載到額定負載時轉(zhuǎn)速的變化率。載時轉(zhuǎn)速的變化率。NNTTTTnnnnn 000 ：靜差率越小，轉(zhuǎn)速的相對穩(wěn)定性越好，負載波動時，轉(zhuǎn)：靜差率越小，轉(zhuǎn)速的相對穩(wěn)定性越好，負載波動時，轉(zhuǎn)速變化也越小。速變化也越小。(1) 靜差率與機械特性的硬度有關(guān)。硬度越大

25、，靜差率越小，穩(wěn)定靜差率與機械特性的硬度有關(guān)。硬度越大，靜差率越小，穩(wěn)定性越好；硬度越小，靜差率越大，穩(wěn)定性越差；性越好；硬度越小，靜差率越大，穩(wěn)定性越差；(2) 靜差率與理想空載轉(zhuǎn)速靜差率與理想空載轉(zhuǎn)速n0有關(guān)，有關(guān)，n0越大，靜差率越小，穩(wěn)定性越大，靜差率越小，穩(wěn)定性越好；越好；n0越小，靜差率越大，穩(wěn)定性越差。越小，靜差率越大，穩(wěn)定性越差。：靜差率越小，轉(zhuǎn)速的相對穩(wěn)定性越好，負載波動時，轉(zhuǎn)：靜差率越小，轉(zhuǎn)速的相對穩(wěn)定性越好，負載波動時，轉(zhuǎn)速變化也越小。速變化也越小。調(diào)速范圍和靜差率之間的關(guān)系：調(diào)速范圍和靜差率之間的關(guān)系：對于降低電壓調(diào)速，有：對于降低電壓調(diào)速，有：3max33min30n

26、nnnTTnDnnnnnnnN 對于串電阻調(diào)速，有：對于串電阻調(diào)速，有：0max00min0020nDnnnnnnnnnnTTN 結(jié)論結(jié)論： 靜差率與調(diào)速范圍指標相互制約。實際調(diào)速中，應(yīng)在滿靜差率與調(diào)速范圍指標相互制約。實際調(diào)速中，應(yīng)在滿足調(diào)速靜差率要求的前提下，提高調(diào)速范圍。足調(diào)速靜差率要求的前提下，提高調(diào)速范圍?！纠}例題】某臺他勵電動機，某臺他勵電動機， PN=60kW，UaN=220V，IaN=305A，nN=1000r/min，Ra=0.04。求下列情況下電動機。求下列情況下電動機的調(diào)速范圍的調(diào)速范圍：(1)靜差率靜差率30%，電樞串電阻調(diào)速；，電樞串電阻調(diào)速；(2)靜差靜差率率20

27、%，電樞串電阻調(diào)速；，電樞串電阻調(diào)速；(3)靜差率靜差率20%，降低電源，降低電源電壓調(diào)速。電壓調(diào)速。解：解：(1)電動機額定狀態(tài)運行電動機額定狀態(tài)運行2078. 0100004. 0305220 NaNNNEnRIUC理想空載轉(zhuǎn)速理想空載轉(zhuǎn)速min/7 .10582078. 02200rCUnNEaN 靜差率靜差率30%，電樞串電阻調(diào)速，則有，電樞串電阻調(diào)速，則有得最低轉(zhuǎn)速得最低轉(zhuǎn)速調(diào)速范圍調(diào)速范圍(2) 靜差率靜差率20%，電樞串電阻調(diào)速，最低轉(zhuǎn)速，電樞串電阻調(diào)速，最低轉(zhuǎn)速%300min0 nnn min/1 .7417 .10583 . 07 .105800minrnnn 35. 11

28、.7411000minminmax nnnnDNmin/96.8467 .10582 . 07 .105800minrnnn (3) 靜差率靜差率20%，降低電源電壓調(diào)速，額定轉(zhuǎn)速降落，降低電源電壓調(diào)速，額定轉(zhuǎn)速降落最低轉(zhuǎn)速對應(yīng)的最低理想空載轉(zhuǎn)速最低轉(zhuǎn)速對應(yīng)的最低理想空載轉(zhuǎn)速最低轉(zhuǎn)速最低轉(zhuǎn)速min/8 .2347 .585 .29301minrnnnN min/5 .2932 . 07 .5801rnnN min/7 .5810007 .10580rnnnNN 18. 196.8461000minminmax nnnnDN調(diào)速范圍調(diào)速范圍調(diào)速范圍調(diào)速范圍26. 48 .2341000minmi

29、nmax nnnnDN【例題例題】Z2-62他勵電動機，他勵電動機， PN=13kW，UaN=220V，IN=68.7A，nN=1500r/min，Ra=0.224，電樞串電阻調(diào)速，電樞串電阻調(diào)速，要求要求=30%。求。求：(1)電動機帶額定負載轉(zhuǎn)矩時的最低轉(zhuǎn)速；電動機帶額定負載轉(zhuǎn)矩時的最低轉(zhuǎn)速；(2)調(diào)速范圍；調(diào)速范圍；(3)電樞需串入的電阻最大值；電樞需串入的電阻最大值；(4) 運行在最低運行在最低速帶額定負載轉(zhuǎn)矩時，電動機的輸入功率、輸出功率速帶額定負載轉(zhuǎn)矩時，電動機的輸入功率、輸出功率(忽略忽略T0)及外串電阻上的損耗。及外串電阻上的損耗。解：解：(1)電動機額定狀態(tài)運行電動機額定狀態(tài)

30、運行1364. 01500224. 07 .68220 NaNNNEnRIUC理想空載轉(zhuǎn)速理想空載轉(zhuǎn)速min/9 .16121364. 02200rCUnNEN 滿足靜差率要求的最低轉(zhuǎn)速為滿足靜差率要求的最低轉(zhuǎn)速為(2)調(diào)速范圍為調(diào)速范圍為(3)電樞回路所串電阻為電樞回路所串電阻為 74. 0224. 07 .6811291364. 0220minaNNeNRInCUR33. 111291500minminmax nnnnDN min/11293 . 019 .16121max0minrnn (4)電動機的輸入功率電動機的輸入功率電動機的輸出功率電動機的輸出功率(兩種計算方法兩種計算方法)外串

31、電阻上的功率損耗外串電阻上的功率損耗WRIPNR6 .349274. 07 .6822 WInCIEPPNNeNaM5 .105797 .6811291364. 0min2 WnnPTPNNL4 .978060112914. 3215001355. 960255. 9minmin2 WIUPNN151147 .682201 【例題例題】上題中的電動機上題中的電動機，降低電源電壓調(diào)速，要求，降低電源電壓調(diào)速，要求=30%。求求：(1)電動機帶額定負載轉(zhuǎn)矩時的最低轉(zhuǎn)速；電動機帶額定負載轉(zhuǎn)矩時的最低轉(zhuǎn)速；(2)調(diào)速范圍；調(diào)速范圍；(3)電源電壓需要調(diào)到的最低值；電源電壓需要調(diào)到的最低值；(4) 運行

32、在最低速帶額定負運行在最低速帶額定負載轉(zhuǎn)矩時，電動機的輸入功率、輸出功率載轉(zhuǎn)矩時，電動機的輸入功率、輸出功率(忽略空載損耗忽略空載損耗)。解：解：(1)由上題可知由上題可知CEN=0.1364，n0=1612.9r/min，則額定，則額定轉(zhuǎn)速降落轉(zhuǎn)速降落最低轉(zhuǎn)速對應(yīng)的最低理想空載轉(zhuǎn)速為最低轉(zhuǎn)速對應(yīng)的最低理想空載轉(zhuǎn)速為min/9 .11215009 .16120rnnnNN min/3 .3763 . 09 .1123 . 0min0rnnN 最低轉(zhuǎn)速為最低轉(zhuǎn)速為(2)調(diào)速范圍為調(diào)速范圍為(3)電源電壓最低值為電源電壓最低值為VRInCUaNNe3 .51224. 07 .684 .263136

33、4. 0minmin 69. 54 .2631500min nnDNmin/4 .2639 .1123 .376min0minrnnnN (4)電動機的輸入功率為電動機的輸入功率為電動機的輸出功率為電動機的輸出功率為WInCIEPPNNeNaM2 .24687 .684 .2631364. 0min2 WUIPN3 .35247 .683 .511 【例題例題8.19】判斷下列的結(jié)論是否正確。判斷下列的結(jié)論是否正確。(1)他勵直流電動機降低電源電壓調(diào)速屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，他勵直流電動機降低電源電壓調(diào)速屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，因此只能拖動恒轉(zhuǎn)矩負載運行。因此只能拖動恒轉(zhuǎn)矩負載運行。(2)他勵直流電動

34、機電源電壓為額定值，電樞回路不串電阻，他勵直流電動機電源電壓為額定值，電樞回路不串電阻，減弱磁通時，無論拖動恒轉(zhuǎn)矩負載還是恒功率負載，只要負減弱磁通時，無論拖動恒轉(zhuǎn)矩負載還是恒功率負載，只要負載轉(zhuǎn)矩不過大，電動機的轉(zhuǎn)速都升高。載轉(zhuǎn)矩不過大，電動機的轉(zhuǎn)速都升高。(3)他勵直流電動機降壓或串電阻調(diào)速時，最大靜差率數(shù)值越他勵直流電動機降壓或串電阻調(diào)速時，最大靜差率數(shù)值越大，調(diào)速范圍也越大。大，調(diào)速范圍也越大。(4)降低電源電壓調(diào)速的他勵直流電動機帶額定轉(zhuǎn)矩運行時，降低電源電壓調(diào)速的他勵直流電動機帶額定轉(zhuǎn)矩運行時，不論轉(zhuǎn)速高低，電樞電流都為額定電流。不論轉(zhuǎn)速高低，電樞電流都為額定電流。解：解：(1)他

35、勵直流電動機降低電源電壓調(diào)速屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方他勵直流電動機降低電源電壓調(diào)速屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，因此只能拖動恒轉(zhuǎn)矩負載運行。式，因此只能拖動恒轉(zhuǎn)矩負載運行。 錯誤。調(diào)速方式性能指標只表征了某種調(diào)速方法與負載錯誤。調(diào)速方式性能指標只表征了某種調(diào)速方法與負載的匹配程度，降低電源電壓調(diào)速屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，與恒的匹配程度，降低電源電壓調(diào)速屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，與恒轉(zhuǎn)矩負載相匹配，即在各個調(diào)速穩(wěn)定運行點，電機電樞電流轉(zhuǎn)矩負載相匹配，即在各個調(diào)速穩(wěn)定運行點，電機電樞電流保持恒定。但這種調(diào)速方法也能拖動其它性質(zhì)的負載，只不保持恒定。但這種調(diào)速方法也能拖動其它性質(zhì)的負載，只不過在各個調(diào)速穩(wěn)定運行點，電動機電樞電

36、流不同，電動機的過在各個調(diào)速穩(wěn)定運行點，電動機電樞電流不同，電動機的利用率不同。利用率不同。 解：解：(2)他勵直流電動機電源電壓為額定值，電樞回路不串電他勵直流電動機電源電壓為額定值，電樞回路不串電阻，減弱磁通時，無論拖動恒轉(zhuǎn)矩負載還是恒功率負載，只阻，減弱磁通時，無論拖動恒轉(zhuǎn)矩負載還是恒功率負載，只要負載轉(zhuǎn)矩不過大，電動機的轉(zhuǎn)速都升高。要負載轉(zhuǎn)矩不過大，電動機的轉(zhuǎn)速都升高。 正確。弱磁一般情況下都會升速，但當(dāng)磁通很小，或者正確。弱磁一般情況下都會升速，但當(dāng)磁通很小，或者負載轉(zhuǎn)矩很大時，弱磁不僅不能升速，反而會降速。因此，負載轉(zhuǎn)矩很大時，弱磁不僅不能升速，反而會降速。因此，采用減弱磁通的方法

37、調(diào)速時，負載轉(zhuǎn)矩不能過大，磁通不能采用減弱磁通的方法調(diào)速時，負載轉(zhuǎn)矩不能過大，磁通不能太小。太小。nTn0N110，電動機反向加速，電動機反向加速，T上升，直到上升，直到T=TL電動機穩(wěn)速運行電動機穩(wěn)速運行在在c點。點。(4) c點為能耗制動運行點。點為能耗制動運行點。nTTLn0ab0Tbc【例題例題】一臺他勵電動機，一臺他勵電動機，PN=22kW，UaN=440V，IaN=65.3A，nN=600r/min，Iamax=2IaN，T0忽略不計。試求：忽略不計。試求：(1) 拖動拖動TL=0.8TN的反抗性恒轉(zhuǎn)矩負載，采用能耗制動實現(xiàn)的反抗性恒轉(zhuǎn)矩負載，采用能耗制動實現(xiàn)迅速停機，電樞電路至少

38、應(yīng)串聯(lián)多大的制動電阻？迅速停機，電樞電路至少應(yīng)串聯(lián)多大的制動電阻？ (2) 拖動拖動TL=0.8TN的位能性恒轉(zhuǎn)矩負載，采用能耗制動以的位能性恒轉(zhuǎn)矩負載，采用能耗制動以300r/min的的速度下放重物，電樞電路應(yīng)串聯(lián)多大的制動電阻？速度下放重物，電樞電路應(yīng)串聯(lián)多大的制動電阻？ 解解：(1) 忽略空載損耗忽略空載損耗P0，則額定運行時的電樞電動勢，則額定運行時的電樞電動勢電樞回路總電阻電樞回路總電阻VIPEaNNaN91.3363 .6522000 58. 13 .6591.336440aNaNaNaIEUR電機拖動電機拖動TL=0.8TN恒轉(zhuǎn)矩負載，由于磁通不變，則電樞電流恒轉(zhuǎn)矩負載，由于磁通

39、不變，則電樞電流Ia=0.8IaN，則電動運行點電樞電動勢為，則電動運行點電樞電動勢為電動機能耗制動瞬間，轉(zhuǎn)速不能突變，電樞電流最大值為電動機能耗制動瞬間，轉(zhuǎn)速不能突變，電樞電流最大值為Iamax=2IaN，則外串電阻為，則外串電阻為max357.461.581.15722 65.3araaaaaNERRIERI VRIUEaaNaa46.35758. 13 .658 . 04408 . 0 5615. 060091.336 NaNNEnECnTTLn0ab0Tb(2) 下放位能性恒轉(zhuǎn)矩負載下放位能性恒轉(zhuǎn)矩負載TL=0.8TN，則，則Ia=0.8IaN，則外串電，則外串電阻為阻為 64. 15

40、8. 13 .658 . 03005615. 08 . 08 . 0aaNNEaaNaaaarRInCRIERIERnTTLn0ab0Tbc三三. 反接制動反接制動1. 電樞電壓反向的反接制動電樞電壓反向的反接制動迅速停機迅速停機(1) 電樞電壓反向的反接制動電路圖電樞電壓反向的反接制動電路圖IaIa+-Ua正常電動運行時，正常電動運行時，Z閉合，閉合，F(xiàn)斷開；當(dāng)在電動運行時，將斷開；當(dāng)在電動運行時，將Z斷斷開，開，F(xiàn)閉合，則進入電壓反向的反接制動。閉合，則進入電壓反向的反接制動。(2) 電樞回路方程及機械特性電樞回路方程及機械特性 NaaaUEIRR TCCRRCUnNTEaNEN2 (3)

41、 功率流向功率流向負載機械能負載機械能電樞繞組電樞繞組電能電能電源電源電樞繞組電樞繞組電能電能電樞回路總電阻熱能電樞回路總電阻熱能若若n=0時，不通過外力使轉(zhuǎn)軸靜止則時，不通過外力使轉(zhuǎn)軸靜止則：a. 反抗性恒轉(zhuǎn)矩負載反抗性恒轉(zhuǎn)矩負載 TL Tc 時，電動機反向加速到時，電動機反向加速到d點穩(wěn)定運行；點穩(wěn)定運行；b. 位能性恒轉(zhuǎn)矩負載，電動機反向加速到位能性恒轉(zhuǎn)矩負載，電動機反向加速到e點。點。(4) 反接制動停車過程反接制動停車過程nTTLn0ab0Tbc-n0TLde電動電動反接制動：反接制動：a. 機械特性機械特性，轉(zhuǎn)速不能，轉(zhuǎn)速不能突變工作點突變工作點ab；b. Tb與與n反向，起制動作

42、用。反向，起制動作用。T與與TL共同作用，共同作用，n減速直到減速直到n=0，即，即bc為停車過程。為停車過程。2. 電動勢反向反接制動電動勢反向反接制動(倒拉反轉(zhuǎn)倒拉反轉(zhuǎn))下放重物下放重物(1) 電動勢反向反接制動電路圖電動勢反向反接制動電路圖當(dāng)在電動運行提升重物時，電樞回路里串入大電阻，使電當(dāng)在電動運行提升重物時，電樞回路里串入大電阻，使電動勢反向動勢反向(轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n反向反向)，重物下放。，重物下放。RIaIa正常電動正常電動反接制動反接制動(2) 電樞回路方程及機械特性電樞回路方程及機械特性 NaaaUEIRR TCCRRCUnNTEaNEN2 (3) 功率流向功率流向負載機械能負載機械

43、能電樞繞組電樞繞組電能電能電源電源電樞繞組電樞繞組電能電能電樞回路總電阻熱能電樞回路總電阻熱能(4) 反接制動運行反接制動運行下放重物下放重物nTTLn0ab0Tbd電動電動反接制動：反接制動：a. 機械特性機械特性，轉(zhuǎn)速不能，轉(zhuǎn)速不能突變工作點突變工作點ab；b. Tbn0，因而，因而 EUa，電機處于發(fā)電狀態(tài)。，電機處于發(fā)電狀態(tài)。1. 正向回饋制動正向回饋制動(1) 電車下坡過程的正向回饋制動運行電車下坡過程的正向回饋制動運行nTTLn0ab0-TL上坡上坡下坡下坡TLTvTLTv下坡時，下坡時，TL反向，電動機轉(zhuǎn)速沿機械特性加速，直到反向，電動機轉(zhuǎn)速沿機械特性加速，直到T也反也反向且與向

44、且與TL相等，即在相等，即在b點穩(wěn)定運行。點穩(wěn)定運行。(2) 調(diào)速過程的正向回饋制動過程調(diào)速過程的正向回饋制動過程降低電源電壓調(diào)速降低電源電壓調(diào)速：工作：工作點由點由abcd，其中，其中bc中，轉(zhuǎn)速中，轉(zhuǎn)速nn02，處于，處于正向回饋制動過程。正向回饋制動過程。nTU1U2U2U1n01n02abTLcddaTLnTn0N11n0，處于正向回，處于正向回饋制動過程。饋制動過程。2. 反向回饋制動反向回饋制動利用電源反接下放重物利用電源反接下放重物反接制動帶位能性恒轉(zhuǎn)矩負反接制動帶位能性恒轉(zhuǎn)矩負載時，工作點由載時，工作點由abcef，轉(zhuǎn)速最終穩(wěn)，轉(zhuǎn)速最終穩(wěn)定在定在f點。其中點。其中 ef 中，轉(zhuǎn)

45、速中，轉(zhuǎn)速nn0，處于反向回饋制動。，處于反向回饋制動。nTTLn0ab0Tbc-n0ef【例題例題】一臺他勵電動機，一臺他勵電動機，PN=22kW，UaN=440V，IaN=65.3A，nN=600r/min，T0忽略不計。拖動忽略不計。拖動TL=0.8TN的位的位能性恒轉(zhuǎn)矩負載試求：不考慮最大電樞電流，采用反向回饋能性恒轉(zhuǎn)矩負載試求：不考慮最大電樞電流，采用反向回饋制動，使電動機以制動，使電動機以1000r/min下放重物時的制動電阻。下放重物時的制動電阻。解解：(1) 忽略空載損耗忽略空載損耗P0，則額定運行時的電樞電動勢，則額定運行時的電樞電動勢電樞回路總電阻電樞回路總電阻VIPEaN

46、NaN91.3363 .6522000 58. 13 .6591.336440aNaNaNaIEUR采用反向回饋制動，則轉(zhuǎn)速為采用反向回饋制動，則轉(zhuǎn)速為-1000r/min時，外串電阻為：時，外串電阻為：0.8440561.51.580.7460.8 65.3NaraNUERRI 5615. 060091.336 NaNNEnECnTTLn0ab0Tbc-n0ef-+-+-回饋制動回饋制動-+-+反接制動反接制動-+-+0能耗制動能耗制動+電動運行電動運行運行狀態(tài)運行狀態(tài)1P aaaaaIERRIUI 2 20TTTcuapeP0p2P功率關(guān)系如下（以電動機慣例為參考正方向）功率關(guān)系如下（以電

47、動機慣例為參考正方向）:減小減小 If 的人為特性的人為特性 減小減小 If 的人為特性的人為特性 正向固有特性正向固有特性 反向固有特性反向固有特性 增加增加 Ra 的人為特性的人為特性 增加增加 Ra 的人為特性的人為特性 降低降低 Ua 的人為特性的人為特性 降低降低 Ua 的人為特性的人為特性 0nT正向正向反向反向他勵直流電動機的四象限運行他勵直流電動機的四象限運行電動狀態(tài)電動狀態(tài)0nT正向回饋制動正向回饋制動 反向回饋制動反向回饋制動 能耗制動過程能耗制動過程 能耗制動運行能耗制動運行 電壓反向反接制動電壓反向反接制動 電動勢反向反接制動電動勢反向反接制動 他勵直流電動機的四象限運

48、行他勵直流電動機的四象限運行制動狀態(tài)制動狀態(tài)【例題例題】分析下面各種情況下，采用電動機慣例的一臺他勵分析下面各種情況下，采用電動機慣例的一臺他勵直流電動機運行在什么狀態(tài)？直流電動機運行在什么狀態(tài)？(1)P10，Pe0；(2)P10，Pe0；(3)UNIa0，EaIa0；(4)U=0，n0；(5)U=UN，Ia0；(6)Ea0；(7)T0，n0，U=UN；(8)n0；(9)EaUN，n0；(10)T0，P1=0，Ea0說明電源向電動機傳遞電功率，說明電源向電動機傳遞電功率，Pe0說明電樞將說明電樞將電能轉(zhuǎn)換為機械能，則電機運行在電動狀態(tài)；電能轉(zhuǎn)換為機械能，則電機運行在電動狀態(tài)；(2)P10說明電

49、源向電動機傳遞電功率，說明電源向電動機傳遞電功率，Pe0說明電樞將機械說明電樞將機械能轉(zhuǎn)換為電能，兩部分電能都消耗在電樞回路內(nèi)部，則電動能轉(zhuǎn)換為電能，兩部分電能都消耗在電樞回路內(nèi)部，則電動機運行在反接制動狀態(tài)；機運行在反接制動狀態(tài)；(3)UNIa0即指輸入功率小于零，說明電機向電網(wǎng)傳遞電功率，即指輸入功率小于零，說明電機向電網(wǎng)傳遞電功率，EaIa0即指電磁功率小于零，說明電樞將機械能轉(zhuǎn)換為電能，即指電磁功率小于零，說明電樞將機械能轉(zhuǎn)換為電能，則電機轉(zhuǎn)軸的機械能最終轉(zhuǎn)換為電能回饋給電網(wǎng)，電機運行則電機轉(zhuǎn)軸的機械能最終轉(zhuǎn)換為電能回饋給電網(wǎng)，電機運行在回饋制動狀態(tài)；在回饋制動狀態(tài)；解：解： (4)U

50、=0指電網(wǎng)無電功率傳遞給電機，屬于能耗制動，又指電網(wǎng)無電功率傳遞給電機，屬于能耗制動，又由于由于n0，則電機運行在第四象限，所以電機為能耗制動帶，則電機運行在第四象限，所以電機為能耗制動帶位能性負載運行；位能性負載運行；(5)U=UN，Ia0表明電機理想空載轉(zhuǎn)速為正，運行點在第二表明電機理想空載轉(zhuǎn)速為正，運行點在第二象限，因此電機運行在正向回饋制動運行狀態(tài)；象限，因此電機運行在正向回饋制動運行狀態(tài)；(6)Ea0表明電磁功率大于零，表明電磁功率大于零，電樞將電能轉(zhuǎn)換為機械能，為反向電動狀態(tài)；電樞將電能轉(zhuǎn)換為機械能，為反向電動狀態(tài)；(7)T0，n0，nUN表明電機轉(zhuǎn)速高于理想空載轉(zhuǎn)速，處于發(fā)電狀態(tài)

51、，表明電機轉(zhuǎn)速高于理想空載轉(zhuǎn)速，處于發(fā)電狀態(tài)，而而n0則表明電機為正向回饋制動狀態(tài)；則表明電機為正向回饋制動狀態(tài)；(10)T0，P1=0表明電機處于能耗制動，而表明電機處于能耗制動，而Ea0則說明電則說明電機轉(zhuǎn)速小于零，因此電機運行在第四象限，為能耗制動帶位機轉(zhuǎn)速小于零，因此電機運行在第四象限，為能耗制動帶位能性負載運行。能性負載運行?！纠}例題】一臺它勵直流電動機，銘牌數(shù)據(jù)為一臺它勵直流電動機，銘牌數(shù)據(jù)為PN=13kW，UN=220V，IN=68.7A，nN=1500r/min，Ra=0.195，拖動一，拖動一臺安裝吊車的提升機構(gòu)，吊裝時用抱閘抱住，使重物停在空臺安裝吊車的提升機構(gòu)，吊裝時用

52、抱閘抱住，使重物停在空中。若提升某重物吊裝時，抱閘壞了，需要用電動機把重物中。若提升某重物吊裝時，抱閘壞了，需要用電動機把重物吊在空中不動，已知重物的負載轉(zhuǎn)矩吊在空中不動，已知重物的負載轉(zhuǎn)矩TL=TN，問此時電動機，問此時電動機電樞回路應(yīng)串入多大的電阻？電樞回路應(yīng)串入多大的電阻？解：一根據(jù)題意，當(dāng)解：一根據(jù)題意，當(dāng)n=0時，時，TL=TN，Ia=IN，則電樞回路所，則電樞回路所串電阻為串電阻為 0 . 3195. 07 .68220aNNaaaNRIURIEUR【例題例題】某卷揚機由他勵直流電動機拖動，電動機的數(shù)據(jù)某卷揚機由他勵直流電動機拖動，電動機的數(shù)據(jù)為為PN=11kW，UN =440V，

53、IN =29.5A，nN =730r/min，Ra=1.05，下放重物時負載轉(zhuǎn)矩，下放重物時負載轉(zhuǎn)矩 TL=0.8TN , 若下放重物要若下放重物要求轉(zhuǎn)速為求轉(zhuǎn)速為-380r/min，可采用幾種方法？，可采用幾種方法？解：根據(jù)要求，可以采用能耗制動運行方法，也可采用電解：根據(jù)要求，可以采用能耗制動運行方法，也可采用電動勢反向的反接制動方法。動勢反向的反接制動方法?！纠}例題】某他勵直流電動機某他勵直流電動機PN=22kW，UaN=220V，IaN=115A，nN=1500r/min，Ra=0.1，Iamax2IaN，若運行于，若運行于正向電動狀態(tài)時，正向電動狀態(tài)時，TL=0.9TN。(1)負載

54、為反抗性恒轉(zhuǎn)矩時，采用能耗制動過程停車時，電樞負載為反抗性恒轉(zhuǎn)矩時，采用能耗制動過程停車時，電樞回路應(yīng)串入的制動電阻最小值是多少？回路應(yīng)串入的制動電阻最小值是多少？(2)負載為位能性恒轉(zhuǎn)矩時，傳動機構(gòu)的轉(zhuǎn)矩損耗負載為位能性恒轉(zhuǎn)矩時，傳動機構(gòu)的轉(zhuǎn)矩損耗T=0.1TN，要求電動機運行在，要求電動機運行在n1=-200r/min勻速下放重物，采用能耗勻速下放重物，采用能耗制動運行，電樞回路應(yīng)串入的電阻值是多少？該電阻上的功制動運行，電樞回路應(yīng)串入的電阻值是多少？該電阻上的功率損耗是多少？率損耗是多少？(3)負載同負載同(1)，若采用反接制動停車，電樞回路應(yīng)串入的制，若采用反接制動停車，電樞回路應(yīng)串入

55、的制動電阻最小值是多少？動電阻最小值是多少？(4)負載同負載同(2)，電動機運行在，電動機運行在 n2=-1000r/min 勻速下放重物，勻速下放重物，采用倒拉反轉(zhuǎn)運行，電樞回路應(yīng)串入的電阻值是多少？該電采用倒拉反轉(zhuǎn)運行，電樞回路應(yīng)串入的電阻值是多少？該電阻上的功率損耗是多少？阻上的功率損耗是多少？(5)負載同負載同(2)，采用反向回饋制動運行，電樞回路不串電阻，采用反向回饋制動運行，電樞回路不串電阻時，電動機轉(zhuǎn)速是多少？時，電動機轉(zhuǎn)速是多少？解解：(1)電動機額定狀態(tài)電動機額定狀態(tài)139. 015001 . 0115220 NaNNNEnRIUC電動機運行于正向電動狀態(tài)時的電樞電動勢電動機

56、運行于正向電動狀態(tài)時的電樞電動勢根據(jù)制動起始點電樞回路方程，采用能耗制動停車時，電樞根據(jù)制動起始點電樞回路方程，采用能耗制動停車時，電樞所串電阻最小值所串電阻最小值(2)能耗制動帶位能性恒轉(zhuǎn)矩負載，反轉(zhuǎn)時負載轉(zhuǎn)矩能耗制動帶位能性恒轉(zhuǎn)矩負載，反轉(zhuǎn)時負載轉(zhuǎn)矩VRIURIUEaNaNaaaNa65.2091 . 01159 . 02209 . 0 minmax209.650.10.8122 115aaERRI NNNLLTTTTTT7 . 01 . 029 . 021 此時電樞電流為此時電樞電流為Ia1=0.7IN，在轉(zhuǎn)速為，在轉(zhuǎn)速為-200r/min時，根據(jù)電樞時，根據(jù)電樞回路方程，得所串電阻回路

57、方程，得所串電阻 245. 01 . 01157 . 0200139. 01111aaNEaaaRInCRIER電阻上消耗的功率電阻上消耗的功率 WRIPaR7 .1587245. 01157 . 021211 (3)反接制動停車時，根據(jù)反接制動停車時，根據(jù)(1)中的結(jié)論，電樞所串電阻最小值中的結(jié)論，電樞所串電阻最小值(4)反接制動帶位能性恒轉(zhuǎn)矩負載，在轉(zhuǎn)速為反接制動帶位能性恒轉(zhuǎn)矩負載，在轉(zhuǎn)速為-1000r/min時，所時，所串電阻串電阻電阻上消耗的功率電阻上消耗的功率 768. 11 . 0115265.209220maxminaaaNRIEUR 22112200.13910000.14.3

58、60.7 115aNaaNENaaaaUEUCnRRRII WRIPaR2825436. 41157 . 022212 (5)反向回饋制動運行時，根據(jù)電樞回路方程，轉(zhuǎn)速為反向回饋制動運行時，根據(jù)電樞回路方程，轉(zhuǎn)速為min/6 .1640139. 01 . 01157 . 02201rCRIUnNEaaaN 4.4 電力拖動系統(tǒng)的過渡過程電力拖動系統(tǒng)的過渡過程 起動起動、制動制動、反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)、調(diào)速調(diào)速、負載突變負載突變的的過渡過程中過渡過程中、的變化規(guī)律及的變化規(guī)律及其定量計算問題?？s減過渡過程時間，減少其定量計算問題?？s減過渡過程時間，減少過渡過程中的能量損耗，提高勞動生產(chǎn)率。過渡過程中的能量損

59、耗，提高勞動生產(chǎn)率。4.4.1 4.4.1 他勵直流電動機過渡過程的數(shù)學(xué)分析他勵直流電動機過渡過程的數(shù)學(xué)分析n 電力拖動系統(tǒng)中的三種慣性電力拖動系統(tǒng)中的三種慣性n 機械慣性機械慣性：主要反映在系統(tǒng)的飛輪矩上，使轉(zhuǎn)速不能突變；：主要反映在系統(tǒng)的飛輪矩上，使轉(zhuǎn)速不能突變；n 電磁慣性電磁慣性：主要反映在電樞回路電感及勵磁回路電感上，：主要反映在電樞回路電感及勵磁回路電感上，分別使電樞電流和勵磁電流不能突變；分別使電樞電流和勵磁電流不能突變；n 熱慣性熱慣性：它使電動機的溫度不能突變。：它使電動機的溫度不能突變。n 電力拖動的過渡過程電力拖動的過渡過程n 機械過渡過程機械過渡過程：只考慮機械慣性，忽

60、略電磁慣性：只考慮機械慣性，忽略電磁慣性 電氣機械過渡過程電氣機械過渡過程：同時考慮機械慣性和電磁慣性。：同時考慮機械慣性和電磁慣性。過渡過程的簡化數(shù)學(xué)分析過渡過程的簡化數(shù)學(xué)分析n忽略忽略電磁過渡過程電磁過渡過程, ,只考慮只考慮機械過渡過程機械過渡過程。n電源電壓在過渡過程中恒定不變；電源電壓在過渡過程中恒定不變；n磁通恒定不變；磁通恒定不變；n負載轉(zhuǎn)矩為常數(shù)不變。負載轉(zhuǎn)矩為常數(shù)不變。n過渡過程在機械特性上表現(xiàn)為從過渡過程在機械特性上表現(xiàn)為從起始點起始點沿機械特性曲沿機械特性曲線向線向穩(wěn)態(tài)點穩(wěn)態(tài)點變化的過程。變化的過程。例如：電壓突然升高時機械特性上的過渡過程例如：電壓突然升高時機械特性上的