11第十八、十九讲 多电动机拖动系统

1、第十八、十九讲第十八、十九讲 多电动机拖动系统多电动机拖动系统 杜少武杜少武 第十八、十九讲第十八、十九讲 多电动机拖动系统多电动机拖动系统 1 1、硬轴联结的双电动机拖动系统、硬轴联结的双电动机拖动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴系统具有公共可变电阻器的电轴系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 1 1、硬轴联结的双电动机拖动系统、硬轴联结

2、的双电动机拖动系统 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 多电动机拖动系统一般用于多个工作机构 的生产机械上，有时也仅在一个工作机构 的生产机械上应用。 机械上，各电动机之间可以是刚性的、差 动的或摩擦的联系，也可以没有任

3、何联系； 电气上，通过电气控制线路实现各电动机 之间的联锁，或者维持某些参数（如张力） 在容许范围内，或保持工作机构的转速关 系维持恒定； 1 1、硬轴联结的双电动机拖动系统、硬轴联结的双电动机拖动系统 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有

4、变频装置的电轴系统 为保持各电动机保持转速关系恒定或同步 旋转，通常可采取硬轴联接方式，也可以 采用同步旋转系统。 两台电动机的硬轴联结是指两台电动机同 轴联结或通过传动机构联系起来，两者共 同带动一台生产机械。 双电动机拖动系统中的两台电动机可以是 异步电动机，也可以是他励或串励直流电 动机。一般是两台功率相等、型号相同的 电动机，有时也可能是两台功率不等、转 速不同的电动机。 1 1、硬轴联结的双电动机拖动系统、硬轴联结的双电动机拖动系统 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖

5、动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 应用硬轴联接的双电动机拖动系统拖动一 台生产机械，有时是为了减少拖动系统的 飞轮矩，以加速过渡过程和减少过渡过程 的能量损耗； 有时是为了能承担功率较大的负载（负载 较轻时，由一台电动机拖动以提高运行效 率和提高异步电动机的功率因数）； 有时是为了获得稳定的低速（此时一台电 动机工作在电动状态，另一台工作在制动 状态）。 1 1、硬轴

6、联结的双电动机拖动系统、硬轴联结的双电动机拖动系统 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 如下图所示，两台他励直流电动机机械特性 相同（特性1），轴上合成特性（特性2）的 转矩相当于同一转速下特性1转矩的2倍，也 就是说，每台电动机承受1/2Tz，合成后的机 械特性比每台电动机的机械特性更硬一些。 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴

7、系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 1 1、硬轴联结的双电动机拖动系统、硬轴联结的双电动机拖动系统 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 如下图所示，两台他励直流电动机机械特性 不同，1和2分别是M1和M2的机械特性，3 为合成特性，此时，Tz11/2Tz。 这样两台电机负载不均衡，一台过载，一台 负载不足，不能充分利用。 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的

8、双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 1 1、硬轴联结的双电动机拖动系统、硬轴联结的双电动机拖动系统 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 为了使负载在硬轴联结的两台电动机间平均 分配，当两台电动机的电枢并联使用时，可 通过在Ra较小的电枢回路或磁通F较大励磁 回路串电阻。 当电源电压允许较高时，采用两台电动机电 枢串联，也可使负载在两台电动机间平均分 配。 当采用两台电动机电

9、枢串联，如右图所示。 流过两个电枢的电流相等，如果两台电动机 励磁磁通相等，则两台电动机的转矩相等。 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 1 1、硬轴联结的双电动机拖动系统、硬轴联结的双电动机拖动系统 他励直流电动机的双

10、机拖动他励直流电动机的双机拖动 两台电动机硬轴联接，转速相同，此时： 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 M2的电枢端电压为： 22aae RInCUF 11aae RInCUF M1的电枢端电压为： 1 1、硬轴联结的

11、双电动机拖动系统、硬轴联结的双电动机拖动系统 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 若Ra1Ra2，则U1U2，由于U1+U2=U，则， U1U/2，U21，T1 及T2可得到加大。 若Tz1Tz2，BM1的转子也将落后于BM2的转 子，但由于转子的转向与旋转磁场的方向 相反，BM1的转子电动势将滞后于BM2的转 子电动势。 2 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系统） 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电

12、轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 辅助异步电动机逆着定子磁场旋转辅助异步电动机逆着定子磁场旋转 采用与前面（辅助异步电动机顺着定子磁 场旋转的工作情况）同样的方法得到 2 sin)/(cos1 22 1 RsX TT 2 sin)/(cos1 22 2 RsX TT 2 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系统） 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双

13、电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 辅助异步电动机逆着定子磁场旋转辅助异步电动机逆着定子磁场旋转 当辅机转子逆磁场旋转时，T2总是正值，T1 可以是正值，也可以是负值（Tz1Tz2时）。 T2为正值，即与辅机旋

14、转磁场方向相同， 但与实际旋转方向相反，因此为制动转矩制动转矩， 它加重了所联接电机的负载。 T1为负值，即与辅机旋转磁场方向相反， 但与实际旋转方向相同，因此为电动转矩电动转矩， 它减轻了所联接电机的负载。 2 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系统） 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有

15、公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 辅助异步电动机逆着定子磁场旋转辅助异步电动机逆着定子磁场旋转 对于BM2，T2为制动转矩，其轴2上的输出 功率P2为负，即BM2从轴2上吸收功率P2； 其定子功率P1=P2(1-s)为正（s1），即BM2 从电网吸收功率P1；转子回路的转差功率 sP1为正。BM2是在反接制动状态下运行。 对于BM1，T1为电动转矩，BM1在轴1上输 出机械功率P2为正；其定子向电网输出功率 为P1=P2(1-s)（负），其转子从电轴系统的 转子回路吸收转差功率为sP1（负）。

16、 2 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系统） 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 功率在电轴系统中的流动方向如下图所示。 辅助异步电动机逆着定子磁场旋转辅

17、助异步电动机逆着定子磁场旋转 BM1输出电动转矩，使M1负载减轻，M1的 转速n1将有所回升；BM2输出制动转矩，使 M2负载加重，M2的转速n2有所下降；最终 使n1=n2，在一个新的平衡点下运行。 2 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系统） 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变

18、电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 辅助异步电动机的平衡转矩辅助异步电动机的平衡转矩 电轴系统中的平衡作用决定于两辅机转矩 之差，通常把这个转矩差称为平衡转矩 。 辅机顺磁场旋转时 sin 2 2 21 R sX TTTTD 当位差角=90时，平衡转矩DT最大，当 90时，系统失步，一般在稳定状态下位 差角不超过30。 实际生产机械一般都采用辅机逆磁场旋转 的电轴系统。 2 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系统） 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他

19、励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 电轴系统的起动电轴系统的起动（以辅助异步电动机逆着（以辅助异步电动机逆着 定子磁场旋转为例）定子磁场旋转为例） 电轴系统起动时，必须先使两辅机整步。 这是因为系统在上一次停车时，由于两轴 的惯性可能不一致，以

20、及两轴制动的时间 和转短不一致等原因，造成两轴的位置不 一致，两辅机转子间在起动时将存在一位 差角。如不作整步，当较大时，在转子 电路中将流过太大的起动电流，还可能导 致系统失步。 2 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系统） 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系

21、统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 电轴系统的起动电轴系统的起动 当辅机定子三相接入电网时，如0不大，经过一 连串的振荡之后，将减小到基本为零，即使两 轴的位置基本一致。 如0较大（ 00.8p），且两轴负载很不均衡 （Tz1很小，Tz2很大）辅机BM1可能单独转起来， 造成系统失步。 以左图（转矩方向相对于转速方向）所示的当 s/sm=4（s1，接近于起动）时，辅机转矩的相 对值与位差角之间的关系曲线来说明上述问题。 T1/Tm T2/Tm T1T2 00 -p p 2 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系

22、统） 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 电轴系统的起动电轴系统的起动 在0不大时，T1为正，T2为负。若T1、T2均 大于负载转矩，则BM1、BM2彼此相对旋转， 使减

23、小，当减小到零。由于惯性作用， 两辅机继续旋转，变负， T1、T2反向，两 辅机开始制动，当辅机速度下降到零后， 两辅机又开始反向相对旋转，如此反复， 直至两辅机均停止运转，两轴位置基本一 致。 T1/Tm T2/Tm T1T2 00 -p p 2 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系统） 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统

24、2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 电轴系统的起动电轴系统的起动 当0较大，Tz1很小，Tz2很大时，BM2被堵转， BM1独自旋转，使减小，当=0时。T1=0，由于 惯性作用，BM1继续旋转，变负， T1亦变负， BM1开始制动减速。 如果在负方向增加时，BM1转子制动时未能将 在为正时储存的动能释放掉，则BM1可能旋转 超过360，转子又回到初始位置，T1在次为正， BM1又开始正向加速，从而使第一根轴已旋转起 来，而第二根轴仍静止的局面，导致系统失步。

25、T1/Tm T2/Tm T1T2 00 -p p 2 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系统） 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 电轴系统的起动电轴系统的

26、起动 导致系统失步的主要原因是辅机的相对转 矩对位角差的特性曲线不对称，相当于有 一个恒定分量，使辅机BM1起动。 因此对电轴系统的起动，可先将辅机结成 单相，此时T1、T2对位差角的曲线为对称 的，因此不会出现由于相对转矩对位角差 的特性曲线不对称造成的系统失步现象， 电轴系统在起动时由于摩擦阻力的作用很 快就能整步了。 T1/Tm T2/Tm T1T2 00 -p p 2 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系统） 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电

27、动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 例题：例题：有一个带辅机的电轴系统，两轴负 载Tz1=80%，Tz2=60%。如果忽略系统损耗， 试分别就顺磁场和逆磁场旋转的两种情况， 在每种情况下，当（a）n=0.5n0及（b） n=1.25n0时，电轴系统中功率传送的方向及 分配情况。 2 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系

28、统） 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 解：解：在稳定状态下，两台主机的转矩彼此 相等，即 例题：例题：有一个带辅机的电 轴系统，两轴负载Tz1=80%， Tz2=60

29、%。如果忽略系统损 耗，试分别就顺磁场和逆 磁场旋转的两种情况，在 每 种 情 况 下 ， 当 （ a ） n=0.5n0及（b）n=1.25n0时， 电轴系统中功率传送的方 向及分配情况。 DDD TTT 21 当Tz1Tz2时，两轴的转矩平衡方程式为： 2 sincos1 2 2 1111 r sx TTTTT DDz 2 sincos1 2 2 2222 r sx TTTTT DDz 2 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系统） 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的

30、双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 解：解： 例题：例题：有一个带辅机的电 轴系统，两轴负载Tz1=80%， Tz2=60%。如果忽略系统损 耗，试分别就顺磁场和逆 磁场旋转的两种情况，在 每 种 情 况 下 ， 当 （ a ） n=0.5n0及（b）n=1.25n0时， 电轴系统中功率传送的方 向及分配情况。 实

31、际上一般较小，cos 1，可忽略1- cos项，则 )( 2 1 2121zzDDD TTTTT %70)%6080( 2 1 sin 2 2 2 1111 r sx TTTTT DDz sin 2 2 2 2222 r sx TTTTT DDz 2 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系统） 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统

32、 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 解：解： 例题：例题：有一个带辅机的电 轴系统，两轴负载Tz1=80%， Tz2=60%。如果忽略系统损 耗，试分别就顺磁场和逆 磁场旋转的两种情况，在 每 种 情 况 下 ， 当 （ a ） n=0.5n0及（b）n=1.25n0时， 电轴系统中功率传送的方 向及分配情况。 %10 12 TT 即辅机BM1在轴上输出功率10%，而辅机 BM2则由轴上输入功率10%。 %10)( 2 1 sin 21 2 zz s TT

33、r sx T sin 2 2 2 1111 r sx TTTTT DDz sin 2 2 2 2222 r sx TTTTT DDz 2 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系统） 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的

34、电轴系统 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 解：解： 例题：例题：有一个带辅机的电 轴系统，两轴负载Tz1=80%， Tz2=60%。如果忽略系统损 耗，试分别就顺磁场和逆 磁场旋转的两种情况，在 每 种 情 况 下 ， 当 （ a ） n=0.5n0及（b）n=1.25n0时， 电轴系统中功率传送的方 向及分配情况。 （一）辅机顺磁场旋转时（一）辅机顺磁场旋转时 1、 0 5 . 0 nn 5 . 0 0 0 n nn s （2）辅机BM1的定子功率 （1）辅机BM1的轴上机械功率%10 2 P %20 5 . 01 %10 1 2 1 s P P （3）辅机BM1的转差功率

35、 %10%205 . 0 1 sP 2 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系统） 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 解：解： 例题：例题：有一个带辅机的电

36、 轴系统，两轴负载Tz1=80%， Tz2=60%。如果忽略系统损 耗，试分别就顺磁场和逆 磁场旋转的两种情况，在 每 种 情 况 下 ， 当 （ a ） n=0.5n0及（b）n=1.25n0时， 电轴系统中功率传送的方 向及分配情况。 （一）辅机顺磁场旋转时（一）辅机顺磁场旋转时 1、 0 5 . 0 nn 5 . 0 0 0 n nn s （5）辅机BM2的定子功率 （4）辅机BM2的轴上机械功率%10 2 P %20 5 . 01 %10 1 2 1 s P P 2 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系统） 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统

37、1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 解：解： 例题：例题：有一个带辅机的电 轴系统，两轴负载Tz1=80%， Tz2=60%。如果忽略系统损 耗，试分别就顺磁场和逆 磁场旋转的两种情况，在 每 种 情 况 下 ， 当 （ a ） n=

38、0.5n0及（b）n=1.25n0时， 电轴系统中功率传送的方 向及分配情况。 （一）辅机顺磁场旋转时（一）辅机顺磁场旋转时 2、 0 25. 1nn 25. 0 0 0 n nn s （2）辅机BM1的定子功率 （1）辅机BM1的轴上机械功率%10 2 P %8 )25. 0(1 %10 1 2 1 s P P （3）辅机BM1的转差功率 %2%825. 0 1 sP 2 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系统） 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动

39、机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 解：解： 例题：例题：有一个带辅机的电 轴系统，两轴负载Tz1=80%， Tz2=60%。如果忽略系统损 耗，试分别就顺磁场和逆 磁场旋转的两种情况，在 每 种 情 况 下 ， 当 （ a ） n=0.5n0及（b）n=1.25n0时， 电轴系统中功率传送的方 向及分配情况。 （一）辅机顺磁场旋转时

40、（一）辅机顺磁场旋转时 （5）辅机BM2的定子功率 （4）辅机BM2的轴上机械功率%10 2 P %8 )25. 0(1 %10 1 2 1 s P P 2、 0 25. 1nn 25. 0 0 0 n nn s 2 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系统） 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴

41、具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 解：解： 例题：例题：有一个带辅机的电 轴系统，两轴负载Tz1=80%， Tz2=60%。如果忽略系统损 耗，试分别就顺磁场和逆 磁场旋转的两种情况，在 每 种 情 况 下 ， 当 （ a ） n=0.5n0及（b）n=1.25n0时， 电轴系统中功率传送的方 向及分配情况。 （一）辅机顺磁场旋转时（一）辅机顺磁场旋转时 功率分配与传递方向如下图所示 2 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系统） 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机

42、拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 解：解： 例题：例题：有一个带辅机的电 轴系统，两轴负载Tz1=80%， Tz2=60%。如果忽略系统损 耗，试分别就顺磁场和逆 磁场旋转的两种情况，在 每 种 情 况 下 ， 当

43、 （ a ） n=0.5n0及（b）n=1.25n0时， 电轴系统中功率传送的方 向及分配情况。 （二）辅机逆磁场旋转时（二）辅机逆磁场旋转时 1、 0 5 . 0 nn 5 . 1 0 0 n nn s （2）辅机BM1的定子功率 （1）辅机BM1的轴上机械功率%10 2 P %20 5 . 11 %10 1 2 1 s P P （3）辅机BM1的转差功率 %30%205 . 1 1 sP 2 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系统） 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机

44、的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 解：解： 例题：例题：有一个带辅机的电 轴系统，两轴负载Tz1=80%， Tz2=60%。如果忽略系统损 耗，试分别就顺磁场和逆 磁场旋转的两种情况，在 每 种 情 况 下 ， 当 （ a ） n=0.5n0及（b）n=1.25n0时， 电轴系统中功率传送的方 向及分配情况。

45、（二）辅机逆磁场旋转时（二）辅机逆磁场旋转时 （4）辅机BM2的轴上机械功率 1、 （5）辅机BM2的定子功率 %10 2 P %20 5 . 11 %10 1 2 1 s P P 0 5 . 0 nn 5 . 1 0 0 n nn s 2 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系统） 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2

46、具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 解：解： 例题：例题：有一个带辅机的电 轴系统，两轴负载Tz1=80%， Tz2=60%。如果忽略系统损 耗，试分别就顺磁场和逆 磁场旋转的两种情况，在 每 种 情 况 下 ， 当 （ a ） n=0.5n0及（b）n=1.25n0时， 电轴系统中功率传送的方 向及分配情况。 （二）辅机逆磁场旋转时（二）辅机逆磁场旋转时 （1）辅机BM1的轴上机械功率 2、 0 25. 1nn 25. 2 0 0 n nn s （2）辅机BM1的定

47、子功率 %10 2 P %8 )25. 2(1 %10 1 2 1 s P P （3）辅机BM1的转差功率 %18%)8(25. 2 1 sP 2 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系统） 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有

48、变频装置的电轴系统 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 解：解： 例题：例题：有一个带辅机的电 轴系统，两轴负载Tz1=80%， Tz2=60%。如果忽略系统损 耗，试分别就顺磁场和逆 磁场旋转的两种情况，在 每 种 情 况 下 ， 当 （ a ） n=0.5n0及（b）n=1.25n0时， 电轴系统中功率传送的方 向及分配情况。 （二）辅机逆磁场旋转时（二）辅机逆磁场旋转时 （4）辅机BM2的轴上机械功率 （5）辅机BM2的定子功率 %10 2 P %8 )25. 2(1 %10 1 2 1 s P P 2、 0 25. 1nn 25. 2 0 0 n nn s 2 2、同步旋

49、转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系统） 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 解：解： 例题：例题：有一个带辅机的电 轴系统，两轴负载Tz1=80%， Tz2=60%

50、。如果忽略系统损 耗，试分别就顺磁场和逆 磁场旋转的两种情况，在 每 种 情 况 下 ， 当 （ a ） n=0.5n0及（b）n=1.25n0时， 电轴系统中功率传送的方 向及分配情况。 （二）辅机逆磁场旋转时（二）辅机逆磁场旋转时 功率分配与传递方向如下图所示 2 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系统） 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅

51、助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 具有公共可变电阻器的电轴系统具有公共可变电阻器的电轴系统 当两轴的负载不平衡程度不大时，可用具 有公共可变电阻器的电轴系统。在这种系 统中，主机为绕线转子异步电动机，它们 的定子接于电网，转子电路并联于一个公 共可变电阻器R上。 2 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系统） 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机

52、的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 具有公共可变电阻器的电轴系统具有公共可变电阻器的电轴系统 当两轴的负载相同时，由于两 主机的型号、功率及机械特性 相同，他们将同步旋转，两转 子之间没有位角差，因此转子 电路中除各自流过公共可变电 阻器的工作电流外，没有平衡 电流。在公共变阻器内的等于 各工作电流之和。 2 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系统） 1.1.硬轴联结的双

53、电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 具有公共可变电阻器的电轴系统具有公共可变电阻器的电轴系统 当两轴的负载不相等时，转 子电路中除了从转子流向公 共可变电阻器的工作电流之 外，还要产生平衡电流，平 衡电流不流过平衡变阻器， 只在两转子电路内

54、流动。 2 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系统） 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 具有公共可变电阻器的电轴系统具有公共可变电阻器的电轴系统 如果Tz1Tz2，则平衡电流使 M1产生附加的电动转矩，M

55、1 的转矩增加以承担Tz1，同时 平衡电流使M2产生附加的制 动转矩，M2的输出转矩减小 以平衡Tz2。 2 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系统） 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动机的双机拖动 2.同步旋转系统（电轴系同步旋转系统（电轴系 统）统） 2.1 具有辅助电动机的电轴系统具有辅助电动机的电轴系统 2.2 具有公共可变电阻器的电轴具有公共可变电阻器的电轴 系统系统 2.3 具有变频装置的电轴系统具有变频装置的电轴系统 具有公共可变电阻器

56、的电轴系统具有公共可变电阻器的电轴系统 在具有公共可变电阻器的电轴系统中，一 台电动机同时起到主机和辅机的作用。 一般情况下，当Tz1=Tz2时，功率从每个电 动机的转子流向公共可变电阻器。 当两轴的负载不相等时（如Tz1Tz2 ），除 了仍有功率从每个电动机的转子流向公共 可变电阻器外，有部分功率则从负载较重 的电动机（如M1）的转子流向负载较轻的 电动机（如M2）的转子。 2 2、同步旋转系统（电轴系统）、同步旋转系统（电轴系统） 1.1.硬轴联结的双电动机拖硬轴联结的双电动机拖 动系统动系统 1.1 他励直流电动机的双机拖动他励直流电动机的双机拖动 1.2 交流异步电动机的双机拖动交流异步电动