電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性

電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性2023/12/28電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性2.1電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性

電力拖動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程式描述了系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)取決于作用在原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的各種轉(zhuǎn)矩。2.1.1電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式一、運(yùn)動(dòng)方程式

根據(jù)如圖給出的系統(tǒng)（忽略空載轉(zhuǎn)矩），可寫出拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式：其中為系統(tǒng)的慣性轉(zhuǎn)矩。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性運(yùn)動(dòng)方程的實(shí)用形式：系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的三種狀態(tài)1)當(dāng)或時(shí),系統(tǒng)處于靜止或恒轉(zhuǎn)速運(yùn)行狀態(tài)，即處于穩(wěn)態(tài)。2)當(dāng)或時(shí),系統(tǒng)處于加速運(yùn)行狀態(tài)，即處于動(dòng)態(tài)。3)當(dāng)或時(shí),系統(tǒng)處于減速運(yùn)行狀態(tài)，即處于動(dòng)態(tài)。常把

或稱為動(dòng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩,把稱為靜負(fù)載轉(zhuǎn)矩.電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性

首先確定電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檗D(zhuǎn)速的正方向，然后規(guī)定：二、運(yùn)動(dòng)方程式中轉(zhuǎn)矩正、負(fù)號(hào)的規(guī)定（1）電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的正方向相同時(shí)為正，相反時(shí)為負(fù)。（2）負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的正方向相同時(shí)為負(fù)，相反時(shí)為正。(3)慣性轉(zhuǎn)矩的大小和正負(fù)號(hào)由和的代數(shù)和決定。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性2.1.2負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性一、恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性，就是負(fù)載的機(jī)械特性，簡稱負(fù)載特性。

恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性是指生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速無關(guān)的特性。分反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載和位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載兩種。1.反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載TLn2.位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載TLn電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性二、恒功率負(fù)載特性

恒功率負(fù)載特點(diǎn)是：負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的乘積為一常數(shù)，即與成反比，特性曲線為一條雙曲線。TLn三、泵與風(fēng)機(jī)類負(fù)載特性

負(fù)載的轉(zhuǎn)矩基本上與轉(zhuǎn)速的平方成正比。負(fù)載特性為一條拋物線。TLn理想的通風(fēng)機(jī)特性實(shí)際通風(fēng)機(jī)特性TL0電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性2.2他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性2.2.1機(jī)械特性的表達(dá)式

直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是指電動(dòng)機(jī)在電樞電壓、勵(lì)磁電流、電樞回路電阻為恒值的條件下，即電動(dòng)機(jī)處于穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系：由電機(jī)的電路原理圖可得機(jī)械特性的表達(dá)式：稱為理想空載轉(zhuǎn)速。實(shí)際空載轉(zhuǎn)速電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性2.2.2固有機(jī)械特性和人為機(jī)械特性一、固有機(jī)械特性當(dāng)時(shí)的機(jī)械特性稱為固有機(jī)械特性：二、人為機(jī)械特性當(dāng)改變或或得到的機(jī)械特性稱為人為機(jī)械特性。

由于電樞電阻很小，特性曲線斜率很小，所以固有機(jī)械特性是硬特性。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性1、電樞串電阻時(shí)的人為特性

保持不變,只在電樞回路中串入電阻的人為特性特點(diǎn)：1）不變，變大；2）越大，特性越軟。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性2、降低電樞電壓時(shí)的人為特性

保持不變，只改變電樞電壓時(shí)的人為特性：特點(diǎn)：1)

隨變化,不變;2)不同,曲線是一組平行線。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性3、減弱勵(lì)磁磁通時(shí)的人為特性

保持不變，只改變勵(lì)磁回路調(diào)節(jié)電阻的人為特性：特點(diǎn)：1）弱磁，

增大；2）弱磁，增大電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性2.2.3機(jī)械特性求取一、固有特性的求取

已知，求兩點(diǎn):1）理想空載點(diǎn)和額定運(yùn)行。具體步驟：(1)估算(2)計(jì)算(3)計(jì)算理想空載點(diǎn)：(4)計(jì)算額定工作點(diǎn)：二、人為特性的求取

在固有機(jī)械特性方程的基礎(chǔ)上，根據(jù)人為特性所對(duì)應(yīng)的參數(shù)或或變化，重新計(jì)算和，然后得到人為機(jī)械特性方程式。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性2.2.4電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行條件

處于某一轉(zhuǎn)速下運(yùn)行的電力拖動(dòng)系統(tǒng)，由于受到某種擾動(dòng)，導(dǎo)致系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化而離開原來的平衡狀態(tài)，如果系統(tǒng)能在新的條件下達(dá)到新的平衡狀態(tài)，或者當(dāng)擾動(dòng)消失后系統(tǒng)回到原來的轉(zhuǎn)速下繼續(xù)運(yùn)行，則系統(tǒng)是穩(wěn)定的，否則系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。在點(diǎn)，系統(tǒng)平衡擾動(dòng)使轉(zhuǎn)速有微小增量，轉(zhuǎn)速由上升到，。擾動(dòng)消失,系統(tǒng)減速，回到點(diǎn)運(yùn)行。擾動(dòng)使轉(zhuǎn)速有微小下降，由下降到。擾動(dòng)消失,系統(tǒng)加速，回到點(diǎn)運(yùn)行。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的充分必要條件是：在點(diǎn)，系統(tǒng)平衡擾動(dòng)使轉(zhuǎn)速有微小增量，轉(zhuǎn)速由上升到，,系統(tǒng)加速

。即使擾動(dòng)消失,也不能回到點(diǎn)運(yùn)行。擾動(dòng)使轉(zhuǎn)速有微小下降，由下降到,系統(tǒng)減速。即使擾動(dòng)消失,也不能回到點(diǎn)運(yùn)行。(1)必要條件:電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性必須有交點(diǎn),即存在(2)充分條件:在交點(diǎn)處,滿足:?；蛘哒f,在交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速以上存在,在交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速以下存在電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性2.3他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)

電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)接通電源后，由靜止?fàn)顟B(tài)加速到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的過程。起動(dòng)瞬間，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)電流分別為

為了限制起動(dòng)電流，他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)通常采用電樞回路串電阻或降低電樞電壓起動(dòng)。

起動(dòng)時(shí)由于轉(zhuǎn)速為零，電樞電動(dòng)勢為零，而且電樞電阻很小，所以起動(dòng)電流將達(dá)很大值。

過大的起動(dòng)電流將引起電網(wǎng)電壓下降、影響電網(wǎng)上其它用戶的正常用電、使電動(dòng)機(jī)的換向惡化；同時(shí)過大的沖擊轉(zhuǎn)矩會(huì)損壞電樞繞組和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。一般直流電動(dòng)機(jī)不允許直接起動(dòng)。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性一、起動(dòng)過程2.3.1電樞回路串電阻起動(dòng)以三級(jí)電阻起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)為例電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性二、分組起動(dòng)電阻的計(jì)算

設(shè)對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速n1、n2、n3時(shí)電勢分別為Ea1、Ea2、Ea3，則有：b點(diǎn)c點(diǎn)d點(diǎn)e點(diǎn)f點(diǎn)g點(diǎn)比較以上各式得：

在已知起動(dòng)電流比β和電樞電阻前提下，經(jīng)推導(dǎo)可得各級(jí)串聯(lián)電阻為:電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性（6）計(jì)算各級(jí)起動(dòng)電阻。（1）估算或查出電樞電阻；（2）根據(jù)過載倍數(shù)選取最大轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的最大電流；（3）選取起動(dòng)級(jí)數(shù)；（4）計(jì)算起動(dòng)電流比：取整數(shù)（5）計(jì)算轉(zhuǎn)矩:，校驗(yàn)：如果不滿足，應(yīng)另選或值并重新計(jì)算，直到滿足該條件為止.計(jì)算各級(jí)起動(dòng)電阻的步驟：電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性2.3.2降壓起動(dòng)

當(dāng)直流電源電壓可調(diào)時(shí)，可采用降壓方法起動(dòng)。

起動(dòng)時(shí)，以較低的電源電壓起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，起動(dòng)電流隨電源電壓的降低而正比減小。隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的上升，反電動(dòng)勢逐漸增大，再逐漸提高電源電壓，使起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩保持在一定的數(shù)值上，保證按需要的加速度升速。

降壓起動(dòng)需專用電源，設(shè)備投資較大，但它起動(dòng)平穩(wěn)，起動(dòng)過程能量損耗小，因此得到廣泛應(yīng)用。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性2.4他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)

當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)速方向相同時(shí),電機(jī)運(yùn)行于電動(dòng)機(jī)狀態(tài);當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)速方向相反時(shí),電機(jī)運(yùn)行于制動(dòng)狀態(tài)。

2.4.1能耗制動(dòng)電動(dòng)制動(dòng)電動(dòng)狀態(tài)，如圖所示。將開關(guān)S投向制動(dòng)電阻上即實(shí)現(xiàn)制動(dòng).

由于慣性，電樞保持原來方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)勢方向不變。由產(chǎn)生的電樞電流的方向與電動(dòng)狀態(tài)時(shí)的方向相反,對(duì)應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩與方向相反,為制動(dòng)性質(zhì),電機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)。

制動(dòng)運(yùn)行時(shí)，電機(jī)靠生產(chǎn)機(jī)械的慣性力的拖動(dòng)而發(fā)電，將生產(chǎn)機(jī)械儲(chǔ)存的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能，消耗在電阻上，直到電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性能耗制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性為：電動(dòng)機(jī)狀態(tài)工作點(diǎn)制動(dòng)瞬間工作點(diǎn)制動(dòng)過程工作段電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)反抗性負(fù)載，電機(jī)停轉(zhuǎn)。若電動(dòng)機(jī)帶位能性負(fù)載,穩(wěn)定工作點(diǎn)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性

制動(dòng)電阻越小，制動(dòng)電流越大。選擇制動(dòng)電阻的原則是

能耗制動(dòng)操作簡單,但隨著轉(zhuǎn)速下降,電動(dòng)勢減小,制動(dòng)電流和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩也隨著減小,制動(dòng)效果變差。若為了盡快停轉(zhuǎn)電機(jī),可在轉(zhuǎn)速下降到一定程度時(shí),切除一部分制動(dòng)電阻,增大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

改變制動(dòng)電阻的大小可以改變能耗制動(dòng)特性曲線的斜率,從而可以改變制動(dòng)轉(zhuǎn)矩及下放負(fù)載的穩(wěn)定速度。越小,特性曲線的斜率越小,起始制動(dòng)轉(zhuǎn)矩越大,而下放負(fù)載的速度越小。其中為制動(dòng)瞬間的電樞電動(dòng)勢。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性2.4.2反接制動(dòng)電壓反接制動(dòng)時(shí)接線如圖所示。一、電壓反接制動(dòng)電動(dòng)制動(dòng)

開關(guān)S投向“電動(dòng)”側(cè)時(shí)，電樞接正極電壓，電機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)。進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，開關(guān)投向“制動(dòng)”側(cè)，電樞回路串入制動(dòng)電阻后，接上極性相反的電源電壓，電樞回路內(nèi)產(chǎn)生反向電流：

反向的電樞電流產(chǎn)生反向的電磁轉(zhuǎn)矩，從而產(chǎn)生很強(qiáng)的制動(dòng)作用——電壓反接制動(dòng)。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性電壓反接制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性為：曲線如圖中所示。工作點(diǎn)變化為：。制動(dòng)過程中、、均為負(fù),而、為正表明電機(jī)從電源吸收電功率表明電機(jī)從軸上吸收機(jī)械功率表明軸上輸入的機(jī)械功率轉(zhuǎn)變?yōu)殡姌谢芈冯姽β省?/p>

可見,反接制動(dòng)時(shí),從電源輸入的電功率和從軸上輸入的機(jī)械功率轉(zhuǎn)變成的電功率一起消耗在電樞回路電阻上。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性二、倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)只適用于位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載電樞回路串入較大電阻后特性曲線正向電動(dòng)狀態(tài)提升重物(A點(diǎn))負(fù)載作用下電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)(下放重物)電機(jī)以穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速下放重物D點(diǎn)在電樞回路中串聯(lián)一個(gè)較大的電阻,即可實(shí)現(xiàn)制動(dòng).工作點(diǎn)由A-B-C-D,CD段為制動(dòng)段電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性第二章直流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)

倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性方程就是電動(dòng)狀態(tài)時(shí)電樞串電阻時(shí)的人為特性方程。由于串入電阻很大，有

倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性曲線就是電動(dòng)狀態(tài)時(shí)電樞串電阻時(shí)的人為特性在第四象限的部分。倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)時(shí)的能量關(guān)系和電壓反接制動(dòng)時(shí)相同。思考題位能性以外的負(fù)載能否實(shí)現(xiàn)倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)?電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性2.4.3回饋制動(dòng)

回饋制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性方程與電動(dòng)狀態(tài)時(shí)相同。

電動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，在某種條件下會(huì)出現(xiàn)情況，此時(shí)，反向，反向，由驅(qū)動(dòng)變?yōu)橹苿?dòng)。從能量方向看，電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)——回饋制動(dòng)狀態(tài)。穩(wěn)定運(yùn)行有兩種情況:當(dāng)電車下坡時(shí)，運(yùn)行轉(zhuǎn)速可能超過理想空載轉(zhuǎn)速,進(jìn)入第二象限電壓反接制動(dòng)帶位能性負(fù)載進(jìn)入第四象限電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性

發(fā)生在動(dòng)態(tài)過程中的回饋制動(dòng)過程有以下兩種情況:1、降壓調(diào)速時(shí)產(chǎn)生的回饋制動(dòng)制動(dòng)過程為線段2、增磁調(diào)速時(shí)產(chǎn)生的回饋制動(dòng)制動(dòng)過程為線段

回饋制動(dòng)時(shí)由于有功率回饋到電網(wǎng)，因此與能耗和反接制動(dòng)相比，回饋制動(dòng)是比較經(jīng)濟(jì)的。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性2.5他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速

電力拖動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)速可以采用機(jī)械調(diào)、電氣調(diào)速或二者配合調(diào)速。通過改變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)速比進(jìn)行調(diào)速的方法稱為機(jī)械調(diào)速；通過改變電動(dòng)機(jī)參數(shù)進(jìn)行調(diào)速的方法稱為電氣調(diào)速。他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為電氣調(diào)速方法:1.調(diào)壓調(diào)速;2.電樞串電阻調(diào)速;3.調(diào)磁調(diào)速。

改變電動(dòng)機(jī)的參數(shù)就是人為地改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，使工作點(diǎn)發(fā)生變化，轉(zhuǎn)速發(fā)生變化。調(diào)速前后，電動(dòng)機(jī)工作在不同的機(jī)械特性上。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性2.5.1評(píng)價(jià)調(diào)速的指標(biāo)一、調(diào)速范圍:二、靜差率（相對(duì)穩(wěn)定性）δ%越小，相對(duì)穩(wěn)定性越好；δ%與機(jī)械特性硬度和n0有關(guān)。指負(fù)載變化時(shí)，轉(zhuǎn)速變化的程度，轉(zhuǎn)速變化小，穩(wěn)定性好。

D與δ%相互制約:δ越小,D越小,相對(duì)穩(wěn)定性越好;在保證一定的δ指標(biāo)的前提下,要擴(kuò)大D,須減少Δn,即提高機(jī)械特性的硬度。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性三、調(diào)速的平滑性

越接近1，平滑性越好，當(dāng)時(shí)，稱為無級(jí)調(diào)速，即轉(zhuǎn)速可以連續(xù)調(diào)節(jié)。調(diào)速不連續(xù)時(shí)，級(jí)數(shù)有限，稱為有級(jí)調(diào)速。四、調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性

在一定的調(diào)速范圍內(nèi)，調(diào)速的級(jí)數(shù)越多，調(diào)速越平滑。相鄰兩級(jí)轉(zhuǎn)速之比，為平滑系數(shù)主要指調(diào)速設(shè)備的投資、運(yùn)行效率及維修費(fèi)用等。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性2.5.2調(diào)速方法一、電樞回路串電阻調(diào)速未串電阻時(shí)的工作點(diǎn)串電阻后,工作點(diǎn)由A→A’→B0電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性調(diào)速過程電流變化曲線:調(diào)速前、后電流不變調(diào)速過程轉(zhuǎn)速變化曲線結(jié)論：帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí),串電阻越大,轉(zhuǎn)速越低。調(diào)速過程中電流和轉(zhuǎn)速的變化情況電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性優(yōu)點(diǎn)：電樞串電阻調(diào)速設(shè)備簡單，操作方便。2）低速時(shí)特性曲線斜率大,靜差率大,所以轉(zhuǎn)速的相對(duì)穩(wěn)定性差3）輕載時(shí)調(diào)速范圍小，額定負(fù)載時(shí)調(diào)速范圍一般為D≦2；4）損耗大，效率低，不經(jīng)濟(jì)。對(duì)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，調(diào)速前、后因增通不變而使電磁轉(zhuǎn)矩和電樞電流不變，輸入功率不變，輸出功率卻隨轉(zhuǎn)速的下降而下降，減少的部分被串聯(lián)電阻消耗了。缺點(diǎn)：1）由于電阻只能分段調(diào)節(jié)，所以調(diào)速的平滑性差；電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性二、降低電源電壓調(diào)速TemTLAA’B調(diào)速壓前工作點(diǎn)A降壓瞬間工作點(diǎn)穩(wěn)定后工作點(diǎn)

降壓調(diào)速過程與電樞串電阻調(diào)速過程相似，調(diào)速過程中轉(zhuǎn)速和電樞電流（或轉(zhuǎn)矩）隨時(shí)間變化的曲線也相似。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性優(yōu)點(diǎn)：1）電源電壓能夠平滑調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。

2）調(diào)速前后的機(jī)械特性的斜率不變，硬度較高，負(fù)載變化時(shí)穩(wěn)定性好。3）無論輕載還是負(fù)載，調(diào)速范圍相同，一般可達(dá)D=2.5?12。

4）電能損耗較小。缺點(diǎn)：

需要一套電壓可連續(xù)調(diào)節(jié)的直流電源。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性三、減弱磁通調(diào)速調(diào)節(jié)磁場前工作點(diǎn)弱磁瞬間工作點(diǎn)A→A‘弱磁穩(wěn)定后的工作點(diǎn)AB減弱磁通后，理想空載轉(zhuǎn)速上升,曲線的斜率值增大。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性弱磁調(diào)速前、后的電樞電流和轉(zhuǎn)速的變化情況減弱磁通調(diào)速前、后轉(zhuǎn)速變化曲線減弱磁通前、后的電樞電流變化曲線結(jié)論：磁場越弱，轉(zhuǎn)速越高。因此電機(jī)運(yùn)行時(shí)勵(lì)磁回路不能開路。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性優(yōu)點(diǎn)：

由于在電流較小的勵(lì)磁回路中進(jìn)行調(diào)節(jié)，因而控制方便，能量損耗小，設(shè)備簡單，調(diào)速平滑性好。弱磁升速后電樞電流增大，電動(dòng)機(jī)的輸入功率增大，但由于轉(zhuǎn)速升高，輸出功率也增大，電動(dòng)機(jī)的效率基本不變，因此經(jīng)濟(jì)性是比較好。2）轉(zhuǎn)速的升高受到電動(dòng)機(jī)換向能力和機(jī)械強(qiáng)度的限制，升速范圍不可能很大，一般D≤2；

為了擴(kuò)大調(diào)速范圍，通常把降壓和弱磁兩種調(diào)速方法結(jié)合起來，在額定轉(zhuǎn)速以上，采用弱磁調(diào)速，在額定轉(zhuǎn)速以下采用降壓調(diào)速。缺點(diǎn)：1）機(jī)械特性的斜率變大，特性變軟；電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性2.5.3調(diào)速方式與負(fù)載類型的配合容許輸出：指電動(dòng)機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下長期可靠工作時(shí)所能輸出的最大轉(zhuǎn)矩和功率。充分利用：指在一定的轉(zhuǎn)速下電動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩和功率達(dá)到它的容許值，即電樞電流達(dá)到額定值。

當(dāng)電動(dòng)機(jī)調(diào)速時(shí)，在不同的轉(zhuǎn)速下，電樞電流能否總保持為額定值，即電動(dòng)機(jī)能否在不同轉(zhuǎn)速下都得到充分利用，這個(gè)問題與調(diào)速方式和負(fù)載類型的配合有關(guān)。

以電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速都能得到充分利用為條件，他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速可分為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速和恒功率調(diào)速。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性

電動(dòng)機(jī)的容許輸出功率與轉(zhuǎn)速成正比，而容許輸出轉(zhuǎn)矩為恒值----恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。

電樞串電阻調(diào)速和降壓調(diào)速時(shí)，磁通保持不變，若在不同轉(zhuǎn)速下保持電流不變，即電機(jī)得到充分利用，容許輸出轉(zhuǎn)矩和功率分別為：

減弱磁通調(diào)速時(shí)，磁通是變化的，在不同轉(zhuǎn)速下若保持電流不變，即電機(jī)得到充分利用，容許輸出轉(zhuǎn)矩和功率別為：

電動(dòng)機(jī)的容許輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比，而容許輸出功率為恒值----恒功率調(diào)速。電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性

為了使電動(dòng)機(jī)得到充分利用，拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)，應(yīng)采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。拖動(dòng)恒功率負(fù)載時(shí)，應(yīng)采用恒功率調(diào)