第8章直流電動機電力拖動

1、第第 8 章章 直流電動機的電力拖動直流電動機的電力拖動8.2 他勵直流電動機的起動他勵直流電動機的起動8.3 他勵直流電動機的調速他勵直流電動機的調速8.4 他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的制動8.5 他勵電動機在四象限中的運行狀態(tài)他勵電動機在四象限中的運行狀態(tài)8.6 并勵直流電動機的電力拖動并勵直流電動機的電力拖動* 8.7 串勵直流電動機的電力拖動串勵直流電動機的電力拖動* 8.8 復勵直流電動機的電力拖動復勵直流電動機的電力拖動8.1 他勵直流電動機的機械特性他勵直流電動機的機械特性8.2 他勵直流電動機的起動他勵直流電動機的起動8.3 他勵直流電動機的調速他勵直流電動機的調速8.

2、4 他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的制動8.5 他勵電動機在四象限中的運行狀態(tài)他勵電動機在四象限中的運行狀態(tài)8.6 并勵直流電動機的電力拖動并勵直流電動機的電力拖動* 8.7 串勵直流電動機的電力拖動串勵直流電動機的電力拖動* 8.8 復勵直流電動機的電力拖動復勵直流電動機的電力拖動8.1 他勵直流電動機的機械特性他勵直流電動機的機械特性返回主頁返回主頁電機與拖動電機與拖動8.1 他勵直流電動機的機械特性他勵直流電動機的機械特性第第8 章章 直流電動機的電力拖動直流電動機的電力拖動n = Ua CE Ra CECT2 T 當當 Ua、Ra、If = 常數(shù)時：常數(shù)時： n = f (T )

3、機械特性機械特性= n0 T= n0n理想空理想空載轉速載轉速 = dndTRaCECT2= = 1 機械特性的硬度機械特性的硬度1. 固有特性固有特性 OTnn0Nn = f (T )UaN, IfN, Ra8.1 他勵直流電動機的機械特性他勵直流電動機的機械特性nNTNMnMTM N 點：額定狀態(tài)。點：額定狀態(tài)。 M 點：臨界狀態(tài)。點：臨界狀態(tài)。 2. 人為特性人為特性(1) 增加電樞電路電阻增加電樞電路電阻 時的人為特性時的人為特性 n = TUNCENRaRr CECTN2 OTnn0RaRa (RaRr) 即機械特性變軟。即機械特性變軟。 (2) 降低電樞電壓時的人為特性降低電樞電壓

4、時的人為特性n = Ua CEN Ra CECTN2 T n0n0Uan0 但但、 不變不變機械特性的硬度不變。機械特性的硬度不變。8.1 他勵直流電動機的機械特性他勵直流電動機的機械特性OTnUaUa (3) 減小勵磁電流時的人為特性減小勵磁電流時的人為特性n = UN CE Ra CECT2 T OTnn0n0IfIfIf n0 、 機械特性變軟。機械特性變軟。8.1 他勵直流電動機的機械特性他勵直流電動機的機械特性 【例例8.1.1】 一臺他勵直流電動機，一臺他勵直流電動機， PN = 10 kW，UaN = 220 V，IaN = 210 A，nN = 750 r/min ，求，求 (

5、1) 固有特性；固有特性；(2) 固有特性的斜率和硬度固有特性的斜率和硬度 。 解：解： (1) 固有特性固有特性忽略忽略 T0 ，則，則509.55210= = 2.426 TNIaNCT = 2200.254= r/min = 866.25 r/min 602 PNnNTN =606.2840103750= Nm = 509.55 Nm 2 60CE = CT 6.2860= 2.426 = 0.254 UaNCE n0 = 連接連接 n0 和和 N ( TN，nN ) 兩點即可得到固有特性。兩點即可得到固有特性。(2) 固有特性的斜率和硬度固有特性的斜率和硬度 E = CE nN 8.1

6、 他勵直流電動機的機械特性他勵直流電動機的機械特性 UaNE IaNRa = 0.254750 V = 190.5 V = 1 RaCECT2 = 220190.5 210= = 0.14 0.14 2.4260.254 = 0.228 10.228= = 4.39 8.2 他勵直流電動機的起動他勵直流電動機的起動 起動性能起動性能 起動電流起動電流 Ist 起動轉矩起動轉矩 Tst。 直接起動直接起動 起動瞬間：起動瞬間： n = 0，E = 0， Ist = UaRa對于他勵電機對于他勵電機 = (10 20) IN 換向決不允許換向決不允許! T = Tst = CT Ist = (10

7、 20) TN 1. 降低電樞電壓起動降低電樞電壓起動 需要可調直流電源。需要可調直流電源。第第8 章章 直流電動機的電力拖動直流電動機的電力拖動OT (Ia)n2. 電樞串聯(lián)電阻起動電樞串聯(lián)電阻起動T1(I1)TL(IL)T2(I2)a1a2(1) 起動過程起動過程 串聯(lián)串聯(lián) (Rst1+Rst2) 起動：起動： R2 = RaRst1Rst2 起動轉矩起動轉矩 (電流電流)：T1 (I1) = (1.5 2.0) TN (IaN) 切除切除 Rst2 ：R1 = RaRst1 切換轉矩切換轉矩 (電流電流)： T2 (I2) = (1.1 1.2) TL (IL)b2b18.2 他勵直流電

8、動機的起動他勵直流電動機的起動MIfUaIaUfRst1 Rst2TMbaOT (Ia)nT1(I1)TL(IL)T2(I2)a1a2b2b1TMba 切除切除 Rst1 ：R0 = Ra8.2 他勵直流電動機的起動他勵直流電動機的起動MIfUaIaUfRst1 Rst2起動起動 a1 點點a2 點點 加速加速瞬間瞬間 n 不變不變 b1 點點 cc1c2p切除切除Rst1b2 點點 加速加速切除切除Rst2 c1 點點 c2 點點 加速加速p 點。點。 加速加速瞬間瞬間 n 不變不變 起切電流（轉矩）比：起切電流（轉矩）比： 求出電樞電路電阻求出電樞電路電阻 Ra 若忽略若忽略 T0 ，則，

9、則 P2 = Pe = EIa ，在額定運行時，在額定運行時 (2) 起動級數(shù)未定時的起動電阻的計算起動級數(shù)未定時的起動電阻的計算 確定起動電流確定起動電流 I1 和切換電流和切換電流 I2 I1 (T1) = (1.5 2.0) IaN (TN) I2 (T2) = (1.1 1.2) IL (TL) = I1I2 8.2 他勵直流電動機的起動他勵直流電動機的起動R = UaNE IaN=UaN IaN PN IaN求出起動時的電樞總電阻求出起動時的電樞總電阻 Rm 確定起動級數(shù)確定起動級數(shù) mm =RmRa lg lgRm =UaN I18.2 他勵直流電動機的起動他勵直流電動機的起動nb

10、2 = nc1 即：即：Eb2 = Ec1 UaNR1I2 = UaNR0I1 R1I2 = R0I1 R1 =R0同理，由同理，由 na2 = nb1 可得可得 R2 =R1對于對于 m 級起動，有級起動，有 Rm=mR0 重新計算重新計算 ，校驗，校驗 I2 是否在規(guī)定的范圍內(nèi)是否在規(guī)定的范圍內(nèi) =2R0 8.2 他勵直流電動機的起動他勵直流電動機的起動OT (Ia)nT1(I1)TL(IL)T2(I2)a1a2b2b1bacc1c2p =RmRam 確定各段總電阻值和各段電阻值確定各段總電阻值和各段電阻值 各段總電阻值：各段總電阻值：R1 =R0 = Ra R2 =R1=2Ra R3 =

11、R2=3Ra Rm =Rm1 =mRa各段電阻值：各段電阻值： Rst1 = R1Ra Rst2 = R2R1 Rst3 = R3R2 Rstm = RmRm18.2 他勵直流電動機的起動他勵直流電動機的起動(3) 起動級數(shù)已定時的起動電阻的計算起動級數(shù)已定時的起動電阻的計算 選擇起動電流選擇起動電流 I1 。 測出或由銘牌數(shù)據(jù)估算出測出或由銘牌數(shù)據(jù)估算出 Ra 。 計算計算Rm 。 計算計算 。 計算切換電流計算切換電流 I2 ，并校驗之。，并校驗之。 確定各段總電阻值和各段電阻值。確定各段總電阻值和各段電阻值。8.2 他勵直流電動機的起動他勵直流電動機的起動 【例例8.2.1】 一臺一臺

12、Z4 系列他勵直流電動機，系列他勵直流電動機， PN = 200 kW，UaN = 440 V，IaN = 497 A，nN = 1 500 r/min ，Ra = 0.076 ，采用電樞串電阻起動。求起動級數(shù)和各級起動，采用電樞串電阻起動。求起動級數(shù)和各級起動電阻電阻 。 解：解： (1) 選擇選擇 I1 和和 I2 I1 = (1.5 2.0) IaN = (745.5 994) A I2 = (1.1 1.2) IaN = (546.7 596.4) A取取 I1 = 840 A， I2 = 560 A。(2) 求出起切電流比求出起切電流比 (3) 求出起動時的電樞總電阻求出起動時的電樞

13、總電阻 Rm840560= = 1.5 8.2 他勵直流電動機的起動他勵直流電動機的起動 = I1I2 (4) 求出起動級數(shù)求出起動級數(shù) m取取 m = 5。(5) 重新計算重新計算 ，校驗，校驗 I2 440840= = 0.524 8.2 他勵直流電動機的起動他勵直流電動機的起動Rm =UaN I1m =RmRa lg lg= = 4.76 0.5240.076 lg1.5 lg =RmRam0.524 0.076 = 1.47 58401.47= A = 571 A I2 = I1 (在規(guī)定的范圍內(nèi)在規(guī)定的范圍內(nèi)) (6) 求出各段總電阻值和各段電阻值求出各段總電阻值和各段電阻值 R1

14、=RaR2 =2RaR3 =3RaR4 =4Ra R5 =5RaRst1 = R1RaRst2 = R2R1Rst3 = R3R2Rst4 = R4R3Rst5 = R5R48.2 他勵直流電動機的起動他勵直流電動機的起動= 1.470.076 = 0.11 = 1.4720.076 = 0.16 = 1.4730.076 = 0.24 = 1.4740.076 = 0.35 = 1.4750.076 = 0.52 = (0.110.076 ) = 0.034 = (0.160.11 ) = 0.05 = (0.240.16 ) = 0.08 = (0.350.24 ) = 0.11 = (0

15、.520.35 ) = 0.17 8.3 他勵直流電動機的調速他勵直流電動機的調速n =CEUaRaCECT2TUaRa第第8 章章 直流電動機的電力拖動直流電動機的電力拖動1. 改變電樞電阻調速改變電樞電阻調速OTnMIfUaIaUfRr RaRaRr TLbcn0aaOTnRaRaRr n0TLTL8.3 他勵直流電動機的調速他勵直流電動機的調速bcOTnRaRaRr n0bca 調速方向：在調速方向：在 nN 以下以下 調節(jié)。調節(jié)。 (Ra + Rr) n ，(Ra + Rr) n 。 調速的穩(wěn)定性調速的穩(wěn)定性 (Ra + Rr) 穩(wěn)定性變差。穩(wěn)定性變差。 調速范圍：受穩(wěn)定性影響，調速范

16、圍：受穩(wěn)定性影響，D 較小。較小。 調速的平滑性調速的平滑性 電樞電路總電阻電樞電路總電阻PCu = R Ia2 = Ua Ia E Ia = Ua Ia (1 E / Ua) = Ua Ia (1 n / n0) = P1PP1=nn0 低速效率低。低速效率低。 調速時的允許負載調速時的允許負載 T = CTN IaN 恒轉矩調速。恒轉矩調速。 取決于取決于 Ra 的調節(jié)方式，一般為有級調速。的調節(jié)方式，一般為有級調速。 調速的經(jīng)濟性調速的經(jīng)濟性 P1 = Ua Ia = E IaR Ia28.3 他勵直流電動機的調速他勵直流電動機的調速 結論：結論：(1) 調速的經(jīng)濟性很差。調速的經(jīng)濟性很

17、差。(2) 調速方法簡單，控制設備不復雜。調速方法簡單，控制設備不復雜。(3) 一般用于一般用于 串勵或復勵直流電動機拖動的電車、串勵或復勵直流電動機拖動的電車、 煉鋼車間的澆鑄吊車等生產(chǎn)機械。煉鋼車間的澆鑄吊車等生產(chǎn)機械。8.3 他勵直流電動機的調速他勵直流電動機的調速 【例例8.3.1】 一臺他勵電動機，一臺他勵電動機， PN = 4 kW，UaN = 160 V，IaN = 34.4 A，nN = 1 450 r/min ，用它拖動通風機負，用它拖動通風機負載運行?，F(xiàn)采用改變電樞電路電阻調速。試問要使轉速降載運行?，F(xiàn)采用改變電樞電路電阻調速。試問要使轉速降低至低至 1 200 r/min

18、，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：解： 電樞電阻電樞電阻 116.31 1 450= = 0.080 2 CE = EnN 8.3 他勵直流電動機的調速他勵直流電動機的調速Ra =UaN IaN PN IaN= = 1.27 160 34.4 4 000 34.4額定運行時額定運行時 E = UaNRa IaN = (1601.2734.4) V = 116.31 V 8.3 他勵直流電動機的調速他勵直流電動機的調速CT = 9.55 CE = 9.550.080 2 = 0.766 602 PNnNTN =606.284 0001 450= Nm = 2

19、6.36 Nm 對于通風機負載對于通風機負載 T n2， 當當 n = 1 200 r/min 時時 n = n0n = (1 9951 200) r/min = 795 r/min由于由于 nnNT = TN21 2001 450= 26.36 Nm = 18.05 Nm 2UaN CE n0 =1600.080 2 = r/min = 1 995 r/min RaRr CECT2 n = T由此求得由此求得 n TRr = CECT2 Ra 795 18.05= 0.080 20.766 1.27 = 1.436 8.3 他勵直流電動機的調速他勵直流電動機的調速2. 改變電樞電壓調速改變電

20、樞電壓調速8.3 他勵直流電動機的調速他勵直流電動機的調速OTnUaUaTLbcn0n0a 調速方向：調速方向： 在在 UN（或（或nN）以下調節(jié)。）以下調節(jié)。 Ua n ，Ua n 。 調速的平滑性：調速的平滑性： 連續(xù)調節(jié)連續(xù)調節(jié) Ua ，可實現(xiàn)無級調速。，可實現(xiàn)無級調速。 調速的穩(wěn)定性：調速的穩(wěn)定性： 改變改變 Ua 調速范圍：調速范圍：D 不大（不大（D8） 。 調速的經(jīng)濟性：需要專用直流電源。調速的經(jīng)濟性：需要專用直流電源。 調速時的允許負載調速時的允許負載: T = CTN IaN 、 不變，不變， 但但 穩(wěn)定性變差。穩(wěn)定性變差。 恒轉矩調速。恒轉矩調速。 【例例8.3.2】 例例

21、 8.3.1 中的他勵電動機，拖動恒轉矩中的他勵電動機，拖動恒轉矩負載運行，負載運行，TL = TN。現(xiàn)采用改變電樞電壓調速。試問要使?，F(xiàn)采用改變電樞電壓調速。試問要使轉速降低至轉速降低至 1 000 r/min，電樞電壓應降低到多少，電樞電壓應降低到多少 ？ 解：解： 已知已知 Ra = 1.27 ， CE = 0.080 2，CT = 0.766，TN = 26.36 Nm 。8.3 他勵直流電動機的調速他勵直流電動機的調速 = 544.94 r/minn0 = n n = (1 000544.94) r/min = 1 544.94 r/min Ua = CE n0 = 0.080 21

22、 544.94 V = 123.9 VRa CECT2 n = T1.27 0.080 20.766 = 26.36 r/min 3. 改變勵磁電流調速改變勵磁電流調速TLn不能躍變不能躍變E = CE n8.3 他勵直流電動機的調速他勵直流電動機的調速OTn21 bcan0n0If E Ia T n E 下降至某一最小值后回升下降至某一最小值后回升 Ia 和和 T 上升至某一最大值后下降上升至某一最大值后下降 T = TL ，n = nc 。 調速方向調速方向 在在 nN 以上（以上（IfN 以下）調節(jié)。以下）調節(jié)。 調速的平滑性調速的平滑性 連續(xù)調節(jié)連續(xù)調節(jié)Uf（或（或Rf）可實現(xiàn)無級調速

23、。）可實現(xiàn)無級調速。 調速的穩(wěn)定性調速的穩(wěn)定性 調速范圍調速范圍 受機械強度（受機械強度（nmax）的限制，）的限制，D 不大。不大。 普通普通 M ：D = 2，特殊設計的，特殊設計的 M ：D = 4。 調速的經(jīng)濟性調速的經(jīng)濟性 調節(jié)調節(jié)Rf 比較經(jīng)濟；比較經(jīng)濟； 調節(jié)調節(jié)Uf 則需要專用直流電源。則需要專用直流電源。 調速時的允許負載調速時的允許負載 T ，n ， n ，n0 不變，不變， 穩(wěn)定性好。穩(wěn)定性好。 P 基本不變，基本不變， 為恒功率調速。為恒功率調速。 8.3 他勵直流電動機的調速他勵直流電動機的調速 應用應用 不經(jīng)常逆轉的重型機床。不經(jīng)常逆轉的重型機床。 如：國產(chǎn)如：國產(chǎn)

24、 C660、C670 等機床，等機床， 重型龍門刨床的主傳動在高速區(qū)的調速。重型龍門刨床的主傳動在高速區(qū)的調速。 調壓調速與調勵磁電流調速配合，可擴大調壓調速與調勵磁電流調速配合，可擴大 D ， 實現(xiàn)雙向調速。實現(xiàn)雙向調速。 8.3 他勵直流電動機的調速他勵直流電動機的調速 【例例8.3.3】 例例 8.3.1 中的他勵電動機，拖動恒功率中的他勵電動機，拖動恒功率負載運行，現(xiàn)采用改變勵磁電流調速。試問要使轉速增加負載運行，現(xiàn)采用改變勵磁電流調速。試問要使轉速增加至至 1 800 r/min， CE 應等于多少應等于多少 ？ 解：解： 已知已知 Ra = 1.27 ，TN = 26.36 Nm

25、。對于恒功率負載對于恒功率負載 T 1/ n ，若忽略，若忽略 T0 ，則，則8.3 他勵直流電動機的調速他勵直流電動機的調速將已知數(shù)據(jù)代入機械特性方程，得將已知數(shù)據(jù)代入機械特性方程，得 整理，得整理，得 1 800 (CE) 2160 CE 2.82 = 0 nN nT = TN1 450 1 800 = 26.36 Nm = 21.23 Nm 1 800 = 21.23 160 CE 1.27 CECT2 CE =160 1602 41 8002.82 21 800 = 0.064 7 或或 0.024 2 兩個答案是否都合理？兩個答案是否都合理？ 為什么出現(xiàn)兩個答案？為什么出現(xiàn)兩個答案？

26、 8.3 他勵直流電動機的調速他勵直流電動機的調速8.4 他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的制動目的：快速停車、勻速下放重物等。目的：快速停車、勻速下放重物等。制動方法：制動方法：機械制動、電氣制動。機械制動、電氣制動。 1. 能耗制動能耗制動 電動狀態(tài)電動狀態(tài)nTMEUaIaUfMUfRbIa第第8 章章 直流電動機的電力拖動直流電動機的電力拖動TnE制動狀態(tài)制動狀態(tài)能耗制動時：能耗制動時： 動能轉換成電能，動能轉換成電能， 被電阻消耗掉。被電阻消耗掉。 制動前：制動前：特性特性 1。 制動開始后：制動開始后： Ua = 0， n0 = 0 特性特性 2 n = RaRb CECT2 T制

27、動過程制動過程8.4 他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的制動bOTn 1n0TLaTL(1) 能耗制動過程能耗制動過程 迅速停機迅速停機 a 點點b 點，點，Ia 反向反向(Ia0)制動開始制動開始n = 0，E = 0 na = nb，Ea = Eb T 反向反向 (T0 ) ， T 和和 TL的共同作用的共同作用 Ia= 0，T = 0，n O 點點 自動停車。自動停車。 2 Tb Tb 制動效果制動效果 Rb 2 (Rb大大)bOTn1TLa2 (Rb小小)bIa |Tb | 制動快，停車迅速。制動快，停車迅速。 Ia =Eb RaRb Iamax 切換點（切換點（b 點）點） Rb

28、的選擇的選擇 RaRb EbIamax8.4 他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的制動MUfRbIaTnE(2) 能耗制動運行能耗制動運行 下放重物下放重物 8.4 他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的制動bOTn 1n0TLa2ca 點點b 點點O 點點 T = 0， TL0n 反向起動反向起動(n0)E 反向反向(E0) Ia 再次反向再次反向 (Ia0) T 再次反向再次反向 (T0)， n T 反向起動反向起動制動過程制動過程能耗制能耗制動運行動運行 E Ia T = TL (c 點點)。 8.4 他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的制動MUf RbIaTnE制動過程制動過程電動狀態(tài)電

29、動狀態(tài)nTMEUaIaUfTLTL反向起動反向起動TMUf RbTLnEIa能耗制動運行能耗制動運行nLnL2 bOTn1TLac 制動效果制動效果 8.4 他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的制動2 (Rb小小)bTT Rb 特性特性 2 斜率斜率 下放速度下放速度 | nL | 。 Rb 的選擇的選擇（各量取絕對值）（各量取絕對值） RaRb = EcIac= CE nL T / CT 校驗校驗 RaRb Eb Iamax = CE CT2 nL Tc(Rb大大)= CE CT2 nL TLT0穩(wěn)定運行穩(wěn)定運行 c 點點的的 E 和和 Ia（對切換點（對切換點 b 點電流的限制）點電流的限

30、制） 【例例8.4.1】 一臺他勵電動機，一臺他勵電動機，PN = 22 kW，UaN = 440 V，IaN = 65.3 A，nN = 600 r/min，Iamax = 2IaN，T0 忽略忽略 不計。試求：不計。試求：(1) 拖動拖動 TL = 0.8 TN 的反抗性恒轉矩負載，采的反抗性恒轉矩負載，采用能耗制動實現(xiàn)迅速停機，電樞電路至少應串聯(lián)多大的制用能耗制動實現(xiàn)迅速停機，電樞電路至少應串聯(lián)多大的制動電阻？動電阻？ (2) 拖動拖動 TL = 0.8 TN 的位能性恒轉矩負載，采用能的位能性恒轉矩負載，采用能耗制動以耗制動以 300 r/min 的速度下放重物，電樞電路應串聯(lián)多的速度

31、下放重物，電樞電路應串聯(lián)多大的制動電阻？大的制動電阻？ 解：解： 由額定數(shù)據(jù)求得由額定數(shù)據(jù)求得 PN IaN E = 22103 65.3 = V = 336.91 V 8.4 他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的制動Ra =UaN IaN PN IaN= = 1.58 440 65.3 22103 34.4(1) 迅速停機時迅速停機時 TL = 0.8TN = 0.8350.32 Nm = 280.256 Nm CT = 9.55 CE = 9.550.562 = 5.365 602 PNnNTN =606.28 22103 600= Nm = 350.32 Nm 336.91 600= =

32、 0.562 CE = EnN 280.256 5.365= A = 52.24 A Ia = TL CT E = UaNRa Ia = (4401.5852.24) V = 357.46 V 8.4 他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的制動（切換點（切換點 b 點的點的 Eb ） 8.4 他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的制動Rb Ra Eb Iamax (2) 下放重物時下放重物時 357.46 265.3 = 1.58 = 1.16 Rb = Ra CE CT2 nL TL= 0.5625.365300 280.2561.58 = 1.65 該值大于該值大于 1.16 ，故滿足，故滿足

33、 Iamax 的要求。的要求。 MUf2. 反接制動反接制動 1. 電壓反向反接制動電壓反向反接制動 迅速停機迅速停機 Rb8.4 他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的制動電動狀態(tài)電動狀態(tài)nTMEUaIaUfTLIaTnE制動狀態(tài)制動狀態(tài) Ua電樞反接時：電樞反接時： 動能、電源電能均被動能、電源電能均被 Rb 消耗掉。消耗掉。 TL 作用？作用？ 限制限制 Iamax Ia 的方向的方向？T 的方向的方向？2n0 OTn1n0 TL 制動前：制動前：特性特性1 n =Ua CE Ra CECT2 T制動開始后：制動開始后： 特性特性2 制動過程制動過程 TL n = Ua CE RaRb C

34、ECT2 T8.4 他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的制動bacda 點點b 點點，Ia 反向反向(Ia0)T 和和 TL 的共同作用的共同作用 n = 0，T 0， na = nb，Ea = Eb， T 反向反向(T0) ， n 立刻斷電，立刻斷電，未斷電，反向起動未斷電，反向起動 制動開始；制動開始； c 點點 停機。停機。 d 點，反向電動運行。點，反向電動運行。 立刻立刻 斷電斷電制動瞬間制動瞬間b 點的點的 ERaRb Ua Eb Iamax8.4 他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的制動 制動效果制動效果 2 (Rb小小)bT T Rb 特性特性 2 斜率斜率 制動轉矩制動轉矩

35、制動快。制動快。 Rb 的選擇的選擇 （各量取絕對值）（各量取絕對值） 2 (Rb大大)n0n0 bOTn1TLaMUfRbIaE UaMUfUaTL(2) 電動勢反向反接制動電動勢反向反接制動 下放重物下放重物 8.4 他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的制動電動狀態(tài)電動狀態(tài)nTMEUaIaUfTLRbIaT制動狀態(tài)制動狀態(tài)電樞接入電樞接入 Rb 瞬間瞬間 Ia T TTL n E Ia T , TTL n = 0，TTL 反向起動反向起動 n0 | n | | E | Ia T T = TL 。 nEIa 的方向的方向？T 的方向的方向？8.4 他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的制動OT

36、n 1n0TLa2c 制動運制動運 行狀態(tài)行狀態(tài)制動前：制動前：特性特性 1 n =Ua CE Ra CECT2 T制動開始后：制動開始后： 特性特性 2n = Ua CE RaRb CECT2 Tbd Ia 和和 T 始終沒有改變方向。始終沒有改變方向。 2dn0bOTn1TLa8.4 他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的制動 制動效果制動效果 Rb 特性特性 2 斜率斜率 下放速度下放速度 。 2(Rb大大)dnL nL(Rb小小) UaEd IadRaRb = Rb 的選擇的選擇 (各量取絕對值各量取絕對值) = UaCE nL T / CT= (UaCE nL) CT TLT0MUfU

37、aRbIaE穩(wěn)定運行穩(wěn)定運行 d 點點的的 E 和和 Ia 【例例8.4.2】 例例 8.4.1 中的他勵電動機，迅速停機和中的他勵電動機，迅速停機和下放重物的要求不變，但改用反接制動來實現(xiàn)，試求電樞下放重物的要求不變，但改用反接制動來實現(xiàn)，試求電樞電路應串聯(lián)的制動電阻值。電路應串聯(lián)的制動電阻值。 解：解：(1) 迅速停機迅速停機在例在例 8.4.1 中已求得切換點的電動勢，由公式可得中已求得切換點的電動勢，由公式可得 8.4 他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的制動Rb Ra Ua Eb Iamax 440357.46 265.3= 1.58 = 4.526 8.4 他勵直流電動機的制動他勵

38、直流電動機的制動(2) 下放重物時（忽略下放重物時（忽略 T0 ） Rb = (UaCE n ) Ra CT TL 5.365 280.256 = (4400.562300 )1.58 = 10.07 平地或上坡行駛時工作在平地或上坡行駛時工作在 a 點。點。 下坡行駛時下坡行駛時 TL 反向反向TL2 nn0 EUa Ia0 T0 b 點（點（TL2 = T ）。）。 n n0 電動機處于發(fā)電狀態(tài)，電動機處于發(fā)電狀態(tài)， 動能轉換為電能回饋電網(wǎng)。動能轉換為電能回饋電網(wǎng)。3. 回饋制動回饋制動 特點：特點： EUa OTn1n0(1) 正向回饋制動正向回饋制動 電車下坡電車下坡 TL12TL23

39、8.4 他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的制動n n ab電動狀態(tài)電動狀態(tài)nTMEUaIaUfTLMUfUaTLIaTnEn E Ia(T) n=n0, E=Ua, T=0nMUfUaTLE制動狀態(tài)制動狀態(tài)n E (Ua) Ia(T)0|T| MUfUaTLnEIaT8.4 他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的制動TL 在降低電樞電在降低電樞電 壓調速過程中壓調速過程中 TL8.4 他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的制動OTnUa1n01Ua2n02acbd 回饋制回饋制 動過程動過程 在增加勵磁電在增加勵磁電 流調速過程中流調速過程中 OTnIf1n01If2n02acbd 工作點工作點

40、 跳到何處？跳到何處？ 回饋制回饋制 動過程動過程 MUfnE UaTL(2) 反向回饋制動反向回饋制動 下放重物下放重物 電壓反向電壓反向8.4 他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的制動電動狀態(tài)電動狀態(tài)nTMEUaIaUfTLRbIaT制動過程制動過程反向起動反向起動MUfRb UaTLIaTnE n n0 n EUaIa (T) 反向反向制動狀態(tài)制動狀態(tài)MUfRb UaTLnEIaTIa 的方向的方向？T 的方向的方向？ 作用？作用？ 限制限制 Iamax (2) 反向回饋制動反向回饋制動 下放重物下放重物 OTn1n0TL8.4 他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的制動2n0acbd e

41、 a 點點改變改變Ua極性極性n不能躍變不能躍變c 點點b 點點反接制動反接制動d 點點反向起動反向起動e 點，點，T = TL 。 電壓反向反電壓反向反 接制動過程接制動過程 反向起動過程反向起動過程 回饋制動過程回饋制動過程 回饋制回饋制 動運行動運行 T TL回饋制動回饋制動8.4 他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的制動OTn1n0TL2n0acbd e 制動效果制動效果 Rb 特性特性 2 斜率斜率 下放速度下放速度 。 2(Rb小小)enL nL(Rb大大) EeUa IaeRaRb = Rb 的選擇的選擇 （各量取絕對值）（各量取絕對值） = CE nLUa T / CT= (C

42、E nL Ua) CT TLT0MUfUaRbIaE穩(wěn)定運行穩(wěn)定運行 e 點點的的 E 和和 Ia 校驗校驗 （各量取絕對值）（各量取絕對值） RaRb UaEb IamaxOTn1n0TL2n0acbd e 2(Rb小小)enL nL(Rb大大)b制動瞬間制動瞬間b 點的點的 EMUfUaRbIaE8.4 他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的制動電壓反接后瞬間電壓反接后瞬間 電壓反向反接制動與反向回饋制動的比較電壓反向反接制動與反向回饋制動的比較 電壓反向制動過程電壓反向制動過程 回饋制動狀態(tài)回饋制動狀態(tài) 8.4 他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的制動電動狀態(tài)電動狀態(tài)nTMEUaIaUfT

43、LMUfRbIaTnE UaTLMUfRbIaTnE UaTL 【例例8.4.3】 例例 8.4.1 中的他勵電動機，改用回饋制中的他勵電動機，改用回饋制動下放重物。在電壓反接瞬間，電樞電路串聯(lián)較大的制動動下放重物。在電壓反接瞬間，電樞電路串聯(lián)較大的制動電阻，以保證電阻，以保證 IaIamax ；當轉速反向增加到；當轉速反向增加到 n0 時，將制動時，將制動電阻減小，使電動機以電阻減小，使電動機以 1 000 r/min 下放重物。試求這時的下放重物。試求這時的制動電阻值。制動電阻值。 解：解：根據(jù)例根據(jù)例 8.4.1 求得的數(shù)據(jù)，可得求得的數(shù)據(jù)，可得 8.4 他勵直流電動機的制動他勵直流電動機的制動RaRb = ( CE n Ua ) CT TLT0 Rb = ( CE nUa )Ra CT TL 5.365 280.256 Rb = ( 0.5621 000440 )1.58 = 0.755 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 8.5 他勵電動機在四象限中他勵電動機在四象限中的運行狀態(tài)的運行狀態(tài)1. 電動狀態(tài)電動狀態(tài) 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