电机与拖动基础第四章

1、 By ZhaoTao COPYRIGHT By ZhaoTao COPYRIGHT By ZhaoTao COPYRIGHT By ZhaoTao COPYRIGHT By ZhaoTao COPYRIGHT分级起动时分级起动时可将每一级的可将每一级的 I1（或（或 T1）与）与 I2 (或或 T2) 取得取得大小一致，以使电动大小一致，以使电动机有比较均匀的加速机有比较均匀的加速度，这能改善电动机度，这能改善电动机的换向情况，缓和转的换向情况，缓和转矩对传动机构与工作矩对传动机构与工作机械的有害冲击机械的有害冲击 By ZhaoTao COPYRIGHT By ZhaoTao COPYRI

2、GHT By ZhaoTao COPYRIGHT By ZhaoTao COPYRIGHT By ZhaoTao COPYRIGHT By ZhaoTao COPYRIGHT0nn0NIn01n0221N21N弱磁调速的转速特性0nn0NTn01n0221N21N弱磁调速的机械特性TLIstTstTst1Tst2n n0TN固有特性n0 By ZhaoTao COPYRIGHT By ZhaoTao COPYRIGHTminmaxminmaxvvnnD By ZhaoTao COPYRIGHT不同生产机械要求的调速范围不同生产机械要求的调速范围 By ZhaoTao COPYRIGHT000n

3、nnnnNN0TeNTen0an0bab nNa nNb nO不同转速下的静差率不同转速下的静差率静差率与机械特性硬度的区别静差率与机械特性硬度的区别静差率与机械特性硬度的区别静差率与机械特性硬度的区别 设：电机额定转速设：电机额定转速nN为最高转速，转速降落为最高转速，转速降落为为 nN，则按照上面分析的结果，该系统的静，则按照上面分析的结果，该系统的静差率应该是最低速时的静差率，即差率应该是最低速时的静差率，即调速范围、静差率和额定速降之间的关系000nnnnnNN)(nn)(nn)nn(nnnnnnnDNNNN111maxmax00max0maxminmax)D(nnN1max)(nnD

4、N1max表示调压调速系统的调速范围、静差率和额表示调压调速系统的调速范围、静差率和额定速降之间所应满足的关系。对于同一个定速降之间所应满足的关系。对于同一个调速系统，调速系统， nN 值一定，由式可见，如果值一定，由式可见，如果对静差率要求越严，即要求对静差率要求越严，即要求值越小时，系值越小时，系统能够允许的调速范围统能够允许的调速范围D也越小也越小。 结论： 一个调速系统的调速范围，是指在最低速一个调速系统的调速范围，是指在最低速时还能满足所需静差率的转速可调范围。时还能满足所需静差率的转速可调范围。例题例题4-1 某直流调速系统电动机额定转速为某直流调速系统电动机额定转速为1430r/

5、min，额定速降，额定速降 nN = 115r/min，当，当要求静差率要求静差率s30%时，允许多大的调速范时，允许多大的调速范围？如果要求静差率围？如果要求静差率s 20%，则调速范围，则调速范围是多少？如果希望调速范围达到是多少？如果希望调速范围达到10，所能，所能满足的静差率是多少？满足的静差率是多少？解解 要求s 30%时，调速范围为 若要求s 20%，则调速范围只有若调速范围达到10，则静差率只能是3 . 5)3 . 01 (1153 . 01430)1 (NNsnsnD1 . 3)2 . 01 (1152 . 01430D%6 .44446. 011510143011510NNN

6、nDnnDs By ZhaoTao COPYRIGHT1iinn By ZhaoTao COPYRIGHTconstIKIKTNNTaT nCnICKIKTNTaT11 1CKIRUKIRUneNaNeaaconstPnnCnnCnTnTPNNNN95501955019550955011调压调磁U增大减小0nTTNnNPPN调速中负载能力变化规律 By ZhaoTao COPYRIGHT0TnnmaxTLmaxPPLnmin以调压调速拖动恒功率负载时电机功率的浪费9550nT9550nTPmaxmaxLNNNmaxn9550nTPminLmax2mm22mmaxmaxLNNNPDP9550nT

7、9550nTP By ZhaoTao COPYRIGHTDnTnTLL955095509550nTPminmaxNNN By ZhaoTao COPYRIGHT1) 设备投资设备投资2) 运行费用运行费用运行费用决定于调速过程的损耗，用效率运行费用决定于调速过程的损耗，用效率h h来说明来说明 By ZhaoTao COPYRIGHT By ZhaoTao COPYRIGHT By ZhaoTao COPYRIGHTEaU+-K1K2RcRa+-+-IfIa制动前EaRa+-+-IfIaRcTTnLTnTL能耗制动caaaRREI实现：实现：U0，电枢回路串入电阻，电枢回路串入电阻 03752

8、dtdnGDTTL By ZhaoTao COPYRIGHTTnTLTb0位能负载反抗负载制动到0停车能耗制动稳定运行点R Ra a+ +R Rc cRan,TTGL实际方向TTCCRRnCNTeCa2 By ZhaoTao COPYRIGHTaNNaaaCRIURIER)5 . 25 . 1 (maxaNeNeaaaCRCTnCRIER)55. 9/(maxmaxNeNTaCTCTI55. 9maxmax By ZhaoTao COPYRIGHTcaaNcaaNaRREURREUITnTLTb0反抗性负载的反接制动n=0时停车cuMacaaaapPPIRRIEUI12)( By ZhaoTa

9、o COPYRIGHTTnTLTb0反接制动-TL位能负载反抗负载制动到0不断电回馈制动反向电动稳定运行点TnTCCRRCUnCNTeCaNeN02 By ZhaoTao COPYRIGHTTnTLTb0反接制动-TL位能负载反抗负载制动到0不断电回馈制动反向电动稳定运行点aNNaaaNCRIURIEUR)5 . 25 . 1 (2maxaNeNeNaaaNCRCTnCURIEUR)55. 9/(maxmax结论结论： 1. 电压反接制动时，需串入大电阻电压反接制动时，需串入大电阻Rc以限制电以限制电流流 ， Rc 2UN/Iamax2. n接近接近0时，应断电，否则电动机可能反转时，应断电，

10、否则电动机可能反转 By ZhaoTao COPYRIGHTcuMacaaaapPPIRRIEUI12)( By ZhaoTao COPYRIGHTTnTL0位能性负载的反接制动稳定运行点TnTCCRRCUnCNTeCaNeN02 By ZhaoTao COPYRIGHTnn02T0n01n1n2TTbLn n0回馈T反号制动制动初转矩-Tb-TL降压调速时的回馈制动（最终稳定运行在电动状态）P1PemP2PcuP0+ +MEa+ +- -RaIaIf- -U UUfTnEaU (nn0)回馈制动0caNaaRRUEI001aNaaMIUPIEP By ZhaoTao COPYRIGHTnn0

11、回馈电动T0TLnc下放位能负载时的回馈制动运行（最终稳定运行在回馈制动状态）nTTLG各变量的实际方向nn0回馈电动T0TnTCCRCUnTeaeN02 By ZhaoTao COPYRIGHT By ZhaoTao COPYRIGHT By ZhaoTao COPYRIGHT他励电动机四象限机械特性他励电动机四象限机械特性URa+ Rcn= Ce CT Ce 2 Tem nTTL A n0 -n0 电动运行电动运行 能耗制动运行能耗制动运行 倒拉反转运行倒拉反转运行 回馈制动运行回馈制动运行 能耗制动能耗制动 电压反接制动电压反接制动 By ZhaoTao COPYRIGHT0000aLI

12、TnU0000aLITnU By ZhaoTao COPYRIGHT0000aLITnnU0000aLITnnU0000aLITnU0000aLITnU By ZhaoTao COPYRIGHT By ZhaoTao COPYRIGHT By ZhaoTao COPYRIGHT By ZhaoTao COPYRIGHT By ZhaoTao COPYRIGHT By ZhaoTao COPYRIGHT By ZhaoTao COPYRIGHT By ZhaoTao COPYRIGHTGGTLTen By ZhaoTao COPYRIGHT By ZhaoTao COPYRIGHT By Zha

13、oTao COPYRIGHT By ZhaoTao COPYRIGHT By ZhaoTao COPYRIGHT By ZhaoTao COPYRIGHT By ZhaoTao COPYRIGHT By ZhaoTao COPYRIGHT By ZhaoTao COPYRIGHTdtdnGDTTL3752nTTLBTxTLAAXBn0 By ZhaoTao COPYRIGHTaTBICdtdnGDTT3752dtdnGDCCTITTBa37512dtdIRGDCCIdtCRIUdGDCIIaeTBeaTBa3751)(3751222dtdIIIamBa22375eTmCCRGD By Zhao

14、Tao COPYRIGHTmtBaKeIIaBBaAaIIIIt, 0aBaAIIKmtaBaAaBaeIIII)(mtZSZaeIIII)( By ZhaoTao COPYRIGHTaTICTmtLBLALBeTTTT)(aBTLBICTaATLAICTmtZSZeTTTT)( By ZhaoTao COPYRIGHTeaCRIUneaBBeaAACRIUnCRIUn;mtBABennnn)(mtZSZennnn)( By ZhaoTao COPYRIGHTmxtBABXennnn)(ZXZSmBXBAmxnnnnnnnntlnlnZXZSmLBXLBLAmxTTTTTTTTtlnlnZXZ

15、SmaBXaBaAmxIIIIIIIItlnlnmt)43(BXnn%)98%95( By ZhaoTao COPYRIGHTmtaLaSaLaeIIII)()1 (mtAennmAAmAAmstnnornnt)43(02. 0ln05. 0ln By ZhaoTao COPYRIGHTmzzmmstIIIIt)43(ln)(2121 By ZhaoTao COPYRIGHTmtDADennnn)(mtABAeTTTT)(DDAmnnntln0ACABmTTTTtln0aDaCaDaBmIIIItln0 By ZhaoTao COPYRIGHT By ZhaoTao COPYRIGHT00)(

16、nennnnennnnmmtEEtDAD000)(0)(tortneTTTTtortneTTTTmmtECEtABADDAmnnntln0ACABmTTTTtln0aDaCaDaBmIIIItln0 By ZhaoTao COPYRIGHTdLTdtdnGDTT3752LTTdnGDdt3752)(13752swdgnnTGDt By ZhaoTao COPYRIGHT2222222164 .1842 .922 .922 .92,23216,46NmNmNmGDkwNmGDkw一电机数据为一电机数据为 By ZhaoTao COPYRIGHTgataitIdtIKgmax0mtmAendtdn

17、mAtndtdn0 By ZhaoTao COPYRIGHTmAtndtdn0本章小结本章小结 电动机的起动方法有：直接起动、降压电动机的起动方法有：直接起动、降压起动、电枢串电阻起动。起动时应有足够大起动、电枢串电阻起动。起动时应有足够大的起动转矩，同时要限制起动电流，一般限的起动转矩，同时要限制起动电流，一般限制在制在2IN左右。由于起动瞬间，反电势未建左右。由于起动瞬间，反电势未建立，使额定电压全部降在电枢电阻上，电枢立，使额定电压全部降在电枢电阻上，电枢电流约为额定电流的电流约为额定电流的1020倍，易损坏电倍，易损坏电机，故除小容量电动机外，一般不允许直接机，故除小容量电动机外，一般

18、不允许直接起动。起动。 本章小结本章小结 电动机的机械特性在电动机的机械特性在、象限内为象限内为电电动状态，在动状态，在、象限内为制动状态，制象限内为制动状态，制动动可用于迅速停车或位能性恒转矩负载匀速可用于迅速停车或位能性恒转矩负载匀速下下放。他励直流电动机电气制动有：能耗制放。他励直流电动机电气制动有：能耗制动、电压反接和转速反向的反接制动、回动、电压反接和转速反向的反接制动、回馈馈制动制动。 本章小结本章小结 通过改变电动机的电气参数可改变转速通过改变电动机的电气参数可改变转速的方法称为电气调速。他励直流电动机电气的方法称为电气调速。他励直流电动机电气调速方法有：降低电枢电压的调速、电枢串调速方法有：降低电枢电压的调速、电枢串电阻的调速和减小主磁通的调速，其中降低电阻的调速和减小主磁通的调速，其中降低电枢电压和电枢串电阻的调速属于恒转矩调电枢电压和电枢串电阻的调速属于恒转