电传动控制原理第二章直流牵引电机及其调速方式ppt课件

.,第二章直流牵引电机及其调速方式,.,2.1直流牵引电机的工作特性和机车牵引特性,工作特性:U=UNIf=IfNn、T、=f(Ia)机械特性:n=f(T),一直流牵引电机特性,.,1.转速特性n=f(Ia),n=(U-IaRa)/CeRa:电枢回路总电阻Ce：电势常数,.,2.转矩特性T=f(Ia),T=CTIaCT:转矩常数,.,3.机械特性n=f(T),TIa机械特性具有与转速特性相似的形状,.,二机车的牵引特性,机车轮周牵引力FK和轮周线速度VK之间的关系FK=f(VK)机车的速度特性VK=f(Ia)机车的牵引力特性FK=f(Ia)FK=f(VK)与n=f(T)有相同的形状,.,牵引电机力矩传递图,.,机车速度特性Vk=f(Ia),机车动轮转速nk,电动机转速n,齿轮传动比,nk=n/,机车线速度Vk=(Dk/60)nk(m/s),：机车动轮直径,Vk=(Dk/60)nk=(Dk/60)(n/)(3600/1000)=Dkn/5.3(km/h),对某一机车DK=C=C,机车线速度与电机转速成正比VKn只要在电机的转速特性上乘以DK/5.3就可得到机车的转速特性,.,机车牵引力特性FK=f(Ia),机车动轮转矩Tk,牵引电机转矩T,齿轮传动比,Tk=T,机车动轮转矩Tk=Fk(Dk/2)(m/s),D：机车动轮直径,Fk=2Tk/Dk=2T/Dk,对某一机车DK=C=C0=C,机车轮周牵引力与电机转矩成正比FKT机车牵引力特性与电机转矩特性具有相同的形状,考虑到传动装置的效率0Fk=(2Tk/Dk)0=(2T/Dk)0,.,速度特性VK=f(Ia),VKnFKT机车牵引特性曲线FK=f(VK)与电动机机械特性曲线T=f(n)有相同的形状,牵引力特性FK=f(Ia),牵引特性FK=f(VK),机车牵引特性FK=f(VK),.,三机车牵引特性的限制,2.最高速度限制,3.粘着限制,5.安全换向限制,4.最大允许电流限制,.,2.2各种励磁方式直流牵引电机特性分析,一、串励和并励直流牵引电机性能比较,（一）机械稳定性和电气稳定性,.,机械稳定性,指机车牵引列车正常运行时，由于偶然的原因，引起速度发生变化后，机车本身能恢复到原有的稳定运行状态。,机械稳定性的条件：牵引特性曲线斜率0差复励电动机dF/dv0不具有稳定性其他电动机dF/dvW0v不稳定F2T2c点a点面积差不多接近恒功并励：T1T2d点b点面积差较大结论：串励功率利用好，能充分发挥机车的功率,.,（五）粘着重量的利用（防空转性能）,假设电动机工作在a点，速度为n偶然原因n+n,1并励：特性硬F1较大迅速恢复粘着,2串励：特性软F2较小粘着不易恢复形成空转,.,并励电动机防空转性能,1:最大粘着曲线2:滑动摩擦力曲线3:并励电机机械特性,粘着条件破坏1-12-2牵引力最大粘着限制逐渐发生空转vA滑动摩擦力=牵引力，停止空转,假设电机原来工作在B点v0,.,串励电动机防空转性能,1:最大粘着曲线2:滑动摩擦力曲线4/5:串励电机机械特性,粘着条件破坏1-12-2牵引力最大粘着限制逐渐发生空转vA滑动摩擦力=牵引力，停止空转,假设电机原来工作在B点v0,.,二、他励牵引电动机,优点：合适的调节特性优良的防空转特性充分发挥机车牵引力能实现无级磁场削弱便于牵引制动工况转换,.,三、积复励牵引电机,.,2.3直流电传动机车的调速方法,调节电机电压调节主磁通,.,一、调节端电压,改变牵引电机的连接方式牵引电动机与电阻串联改变牵引变压器的输出电压改变牵引发电机的转速和励磁电流改变同步牵引发电机定子绕组接法,.,改变牵引电机的连接方式,优点：能量损耗少比较经济缺点：调压级数有限需要复杂的转换开关和接触器,.,牵引电动机与电阻串联,优点：控制简单缺点：起动不平稳粘着利用不好损耗大,.,改变牵引变压器的输出电压,改变变压器的匝数改变变压器输出电压Ud,根据变压器调压抽头的位置,高压侧调压,低压侧调压,SS2,SS1,.,改变牵引发电机的转速和励磁电流,柴油机转速同轴的发电机转速由于牵引发电机的励磁机是由柴油机驱动的励磁机的转速变化电机电压变化,.,改变同步牵引发电机定子绕组的接法,双星形：T1T2T3T11T12T13,低速：AS1和AS2断开并联,高速：AS1和AS2闭和串联,.,二、调节主极磁通,磁场分路法：主极绕组两端并联一级或数级分路电阻，从而减小励磁电流和磁通,K1、K2断开Id=IL满磁场K1闭和R1分流K2闭和R2分流K1、K2闭和R1、R2分流,.,磁场削弱系数,磁场削弱系数：在牵引电动机电枢电流相同的条件下，磁场削弱的磁势(IW)与全磁场时的励磁磁势(IW)d之比,假设主极绕组匝数为W电阻为RL分路电阻为R,.,小结,直流牵引电机的工作特性与机车的牵引特性工作特性n=f（Id