電機(jī)學(xué) 第三章 直流電機(jī) 7

1、第第3章章 直流電機(jī)直流電機(jī)3.串勵(lì)電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性串勵(lì)電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性IIIfaIkIkfff)(faeRRInCU)(fafeRRIInkCIRRnkCfafe)(fefakCRRIUn/2IkCICTfTTemIkCTfTem)(1faemfTfeRRUTkCkCnnTem0第第3章章 直流電機(jī)直流電機(jī)nTem0積復(fù)勵(lì)積復(fù)勵(lì)積復(fù)勵(lì)積復(fù)勵(lì)串勵(lì)串勵(lì)三、復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)三、復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)-勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)若以勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)若以并勵(lì)并勵(lì)為主，為主，其特性接近于并勵(lì)電動(dòng)機(jī)，可其特性接近于并勵(lì)電動(dòng)機(jī)，可抑制電樞反應(yīng)的去磁作用，不抑制電樞反應(yīng)的去磁作用，不致使機(jī)械特性上翹。致使機(jī)械特性上翹。-勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)若以勵(lì)磁磁

2、動(dòng)勢(shì)若以串勵(lì)串勵(lì)為主，其為主，其特性接近于串勵(lì)電動(dòng)機(jī)，不致使特性接近于串勵(lì)電動(dòng)機(jī)，不致使電動(dòng)機(jī)空載時(shí)出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)出現(xiàn)“飛車飛車”現(xiàn)象?，F(xiàn)象。第第3章章 直流電機(jī)直流電機(jī)l 直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和外特性規(guī)律相似直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和外特性規(guī)律相似l 他勵(lì)、并勵(lì)的特性相似，特性比較硬他勵(lì)、并勵(lì)的特性相似，特性比較硬l 串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的特性較軟串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的特性較軟l 復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)的特性介于并勵(lì)和串勵(lì)之間復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)的特性介于并勵(lì)和串勵(lì)之間總結(jié)總結(jié)第第3章章 直流電機(jī)直流電機(jī)3.8 直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)一、直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)一、直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) n=0 到到 n=nN 的

3、過程的過程 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 起動(dòng)瞬間：起動(dòng)瞬間： n=0 ， Ea=0， 對(duì)電網(wǎng)有沖擊，必須限流對(duì)電網(wǎng)有沖擊，必須限流 對(duì)起動(dòng)性能的要求：對(duì)起動(dòng)性能的要求： - Tst 足夠大足夠大 - Ist 盡量小盡量小aNstRUI第第3章章 直流電機(jī)直流電機(jī) 起動(dòng)曲線起動(dòng)曲線 注意：注意： - 有有 L，電流不能突變，電流不能突變 - 有有 J，轉(zhuǎn)速不能突變，轉(zhuǎn)速不能突變dtdILRIEUaaaanCEeaaTemICTdtdJTTTem)(02第第3章章 直流電機(jī)直流電機(jī) 關(guān)鍵是降電流關(guān)鍵是降電流 （1）電樞回路串電阻）電樞回路串電阻 - 逐漸切除逐漸切除（2）降壓起動(dòng)）降壓起動(dòng) - 起動(dòng)后再升起來起

4、動(dòng)后再升起來（3）直接起動(dòng)）直接起動(dòng) - 小容量的小容量的aNstRUI第第3章章 直流電機(jī)直流電機(jī)二、直流電機(jī)的調(diào)速二、直流電機(jī)的調(diào)速l 轉(zhuǎn)速公式轉(zhuǎn)速公式 可變參數(shù)可變參數(shù) - U，Ra， 調(diào)壓調(diào)速調(diào)壓調(diào)速 串電阻調(diào)速串電阻調(diào)速 變磁調(diào)速變磁調(diào)速 調(diào)速方法調(diào)速方法emteaeTCCRCUn2),(aRUf第第3章章 直流電機(jī)直流電機(jī)1.直流電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速直流電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速 端電壓端電壓 U 變化時(shí)：變化時(shí)： - 斜率斜率 k 相同相同 - 理想空載轉(zhuǎn)速理想空載轉(zhuǎn)速 n0 不同不同 - 一組平行線一組平行線（1）變化趨勢(shì)）變化趨勢(shì) 結(jié)果：結(jié)果： - U1 U2 U3時(shí)時(shí) - n1 n2 n38

5、ememteaeBTAUTCCRCUn2第第3章章 直流電機(jī)直流電機(jī)9（2）實(shí)現(xiàn)方法）實(shí)現(xiàn)方法 用調(diào)電壓裝置用調(diào)電壓裝置- 最早：發(fā)電機(jī)最早：發(fā)電機(jī)-電動(dòng)機(jī)組電動(dòng)機(jī)組- 現(xiàn)在：數(shù)字?jǐn)夭夹g(shù)，可控硅現(xiàn)在：數(shù)字?jǐn)夭夹g(shù)，可控硅- 最好：脈寬調(diào)制最好：脈寬調(diào)制PWM，調(diào)占空比，調(diào)占空比- 平滑連續(xù)，性能最好平滑連續(xù)，性能最好- 可以兼顧到起動(dòng)可以兼顧到起動(dòng)- 設(shè)備復(fù)雜，價(jià)格高設(shè)備復(fù)雜，價(jià)格高（3）特點(diǎn)）特點(diǎn)第第3章章 直流電機(jī)直流電機(jī)2.直流電動(dòng)機(jī)串電阻調(diào)速直流電動(dòng)機(jī)串電阻調(diào)速（1）變化趨勢(shì)）變化趨勢(shì)10ememteaeBTnTCCRCUn02 串電阻串電阻 Ra 時(shí)：時(shí)： - 斜率斜率 k 變化變

6、化 -理想空載轉(zhuǎn)速理想空載轉(zhuǎn)速 n0 相同相同 - 一組相交線一組相交線 結(jié)果：結(jié)果： - Ra3 Ra2 Ra1時(shí)時(shí) - n3 n2 U2 時(shí)時(shí) - n1 n2第第3章章 直流電機(jī)直流電機(jī)三、直流電機(jī)的調(diào)速三、直流電機(jī)的調(diào)速 方法：方法： - 能耗制動(dòng)能耗制動(dòng) - 反接制動(dòng)反接制動(dòng) - 回饋制動(dòng)回饋制動(dòng) 當(dāng)當(dāng)Tem與與n方向相反時(shí)，電機(jī)運(yùn)行于制動(dòng)狀態(tài)方向相反時(shí)，電機(jī)運(yùn)行于制動(dòng)狀態(tài) 目的：使轉(zhuǎn)子盡快停下來目的：使轉(zhuǎn)子盡快停下來第第3章章 直流電機(jī)直流電機(jī) 能耗制動(dòng)能耗制動(dòng)- 切除電動(dòng)機(jī)外加電壓切除電動(dòng)機(jī)外加電壓- 外接制動(dòng)電阻外接制動(dòng)電阻- 靠轉(zhuǎn)子的慣性力拖動(dòng)發(fā)電靠轉(zhuǎn)子的慣性力拖動(dòng)發(fā)電- 將轉(zhuǎn)

7、子的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能將轉(zhuǎn)子的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能- 消耗在制動(dòng)電阻上消耗在制動(dòng)電阻上- 直到電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)直到電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng) 特點(diǎn)：特點(diǎn)： - 操作簡(jiǎn)單操作簡(jiǎn)單U電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)MaEaInS制動(dòng)制動(dòng)aBIeBT第第3章章 直流電機(jī)直流電機(jī) 反接制動(dòng)反接制動(dòng)- 外接制動(dòng)電阻外接制動(dòng)電阻- 電動(dòng)機(jī)外加反向電壓電動(dòng)機(jī)外加反向電壓- 運(yùn)行于電動(dòng)機(jī)狀態(tài)運(yùn)行于電動(dòng)機(jī)狀態(tài)- 產(chǎn)生很大的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生很大的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩- 使電機(jī)快速停止使電機(jī)快速停止 特點(diǎn)：特點(diǎn)： - 制動(dòng)迅速制動(dòng)迅速 - 控制復(fù)雜，不能反轉(zhuǎn)控制復(fù)雜，不能反轉(zhuǎn)M電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)aEaInS制動(dòng)制動(dòng)aBIeBTU第第3章章 直流電機(jī)直流電機(jī) 回饋制動(dòng)回饋制動(dòng)- 特殊情

8、況下特殊情況下 n n0- 運(yùn)行于發(fā)電機(jī)狀態(tài)運(yùn)行于發(fā)電機(jī)狀態(tài)- 電機(jī)發(fā)出電能回饋到電網(wǎng)電機(jī)發(fā)出電能回饋到電網(wǎng) 特點(diǎn)：特點(diǎn)： - 效率高，經(jīng)濟(jì)效益好效率高，經(jīng)濟(jì)效益好第第3章章 直流電機(jī)直流電機(jī) 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)額定數(shù)據(jù)：他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)額定數(shù)據(jù)：PN5.6kW，UN220V，IN30A，nN1000r/min, 電樞回路總電阻電樞回路總電阻Ra0.4 , TL=0.8TN。試求：試求： （1）如果電樞中串入電阻）如果電樞中串入電阻Rj0.8 , 求穩(wěn)定后的轉(zhuǎn)速和電流；求穩(wěn)定后的轉(zhuǎn)速和電流； （2）采用降壓調(diào)速使轉(zhuǎn)速降為）采用降壓調(diào)速使轉(zhuǎn)速降為500r/min, 端電壓應(yīng)降為多少？穩(wěn)定后端電壓應(yīng)降為

9、多少？穩(wěn)定后電流為多少？電流為多少？ （3）如將磁通減少）如將磁通減少15， 穩(wěn)定后的轉(zhuǎn)速與電流是多少？穩(wěn)定后的轉(zhuǎn)速與電流是多少？例例第第3章章 直流電機(jī)直流電機(jī) 額定運(yùn)行時(shí)：額定運(yùn)行時(shí)：（1）串入電阻）串入電阻Rj0.8( )，TL=0.8TN ，求穩(wěn)定后的電流和轉(zhuǎn)速求穩(wěn)定后的電流和轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，穩(wěn)定后， 因因TL = 0.8TN， 所以所以Ia10.8IN=24(A) 解解 )V(2084 . 0302202aaNaNRIUU208. 01000208NaNenEC)r/min(919208. 0)8 . 04 . 0(24220111eaaNeaCRIUCEn第第3章章 直流電機(jī)直流電機(jī)（3） ，因負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，因負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變， 穩(wěn)定后電流與轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后電流與轉(zhuǎn)速（2）n2500r/min，端電壓及穩(wěn)定后電流，端電壓及穩(wěn)定后電流因負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，所以穩(wěn)定后電流不變，因負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，所以穩(wěn)定后電流不變，Ia20.8IN=24