电机及电力拖动课件-机械特性

1、第二章 直流电动机的电力拖动 2.3.1 机械特性的基本方程式机械特性的基本方程式 2.3.2 固有机械特性和人为机械特性固有机械特性和人为机械特性 2.3.3 机械特性的求取机械特性的求取 2.3.4 电力拖动系统稳定运行条件电力拖动系统稳定运行条件2.3 他励直流电动机的机械特性内内 容容 提提 要要第二章 直流电动机的电力拖动2.3 他励直流电动机的机械特性 直流电动机的机械特性是指电动机在直流电动机的机械特性是指电动机在电枢电压电枢电压U、励磁电流、励磁电流If、电枢回路总电阻电枢回路总电阻R为恒值的条件下，电动机的转速与电磁转矩之为恒值的条件下，电动机的转速与电磁转矩之间的关系：间的

2、关系：)f(Tnem由直流电动机的转速公式，可得机械特性的基本方程式：由直流电动机的转速公式，可得机械特性的基本方程式：0 n0nNnnemTNT0T理想空载转速：理想空载转速：CUne02.3.1 2.3.1 机械特性的基本方程式机械特性的基本方程式em2TCCRCUnTee第二章 直流电动机的电力拖动em2nemeTRTTC C 0em2eTRnnTC C机械特性曲线的斜率机械特性曲线的斜率0emnnT第二章 直流电动机的电力拖动机械特性具有以下几个特点：机械特性具有以下几个特点：emT2 2、 =0=0时，时，n=nn=n0 0。此时。此时I Ia a =0,=0,E Ea a =U=U

3、。1 1、 越大，越大，n n越低，其特性是越低，其特性是一条下降的曲线。一条下降的曲线。emT3 3、n=0n=0时时,E,Ea a=0,=0,此时此时 , ,称为起动电流；称为起动电流； , ,称为起动转矩。称为起动转矩。asUIIRemTSSTCIT第二章 直流电动机的电力拖动2.3.2 2.3.2 固有机械特性和人为机械特性固有机械特性和人为机械特性一、固有机械特性当当 时的机械特性称为固有机械特性：时的机械特性称为固有机械特性：aNNRR,UU2aNemeNeTNRUnTC C C 二、人为机械特性当改变当改变 或或 或或 得到的机械特性称为人为机械特性。得到的机械特性称为人为机械特

4、性。UR 由于电枢电阻很小，特性曲线斜率很小，所以固有机械特性由于电枢电阻很小，特性曲线斜率很小，所以固有机械特性是硬特性。是硬特性。第二章 直流电动机的电力拖动1 1、电枢回路串电阻时的人为机械特性、电枢回路串电阻时的人为机械特性 保持保持 不变不变, ,只在电枢回路中串入电阻只在电枢回路中串入电阻 的人为的人为机械特性：机械特性：NN,UUSRemNTeSaNeNTCCRRCUn2SaRR 0nnaRemT特点：特点：1 1） 不变，不变， 变大；变大； 2 2） 越大，特性越软。越大，特性越软。0n第二章 直流电动机的电力拖动2 2、改变电枢电压时的人为机械特性、改变电枢电压时的人为机械

5、特性 保持保持 不变，只改变电枢电压时的人为机械特不变，只改变电枢电压时的人为机械特性：性：Na,RR2aemeNeTNRUnTC C C 1UNUU101n0nnNUemT特点：特点：1)1) 随随 变化变化, , 不变不变; ; 2) 2)曲线是一组平行线。曲线是一组平行线。0nU第二章 直流电动机的电力拖动3 3、改变励磁磁通时的人为机械特性、改变励磁磁通时的人为机械特性 保持保持 不变，只改变励磁回路调节电阻不变，只改变励磁回路调节电阻 的人为机械的人为机械特性：特性：NaUU,RRSfR2aNemeeTRUnTC C C 01n1202nNn0nemTN12特点：特点：1 1）弱磁，

6、）弱磁， 增大；增大； 2 2）弱磁，）弱磁， 增大增大0n1STST2ST第二章 直流电动机的电力拖动去磁效应去磁效应。第二章 直流电动机的电力拖动2.3.3 2.3.3 机械特性的求取机械特性的求取一、固有特性的求取一、固有特性的求取 )nn,(Tem00)nn,T(TNNem已知已知 ，求两点，求两点: :理想空载点理想空载点 ； 额定运行点额定运行点 。NNN,Nn,IU,P具体步骤：具体步骤：(1)(1)估算估算:Ra2NNNNaIPIU)(R3221NNNNenIUCaRNeNTCC9.55(3)(3)计算理想空载点：计算理想空载点：NeNemCUn,T00(4)(4)计算额定工作

7、点：计算额定工作点：NNNTNnn,ICT(2)(2)计算计算eNC 第二章 直流电动机的电力拖动二、人为特性的求取二、人为特性的求取 在机械特性方程在机械特性方程 的基础上，根据人的基础上，根据人为特性所对应的参数为特性所对应的参数 或或 或或 变化，重新计算变化，重新计算 和和 ，然后得到人为机械特性方程式，然后得到人为机械特性方程式。em0TnnSRU0n第二章 直流电动机的电力拖动2.3.4 2.3.4 电力拖动系统稳定运行条件电力拖动系统稳定运行条件 处于某一转速下运行的电力拖动系统，由于受到某种扰动，处于某一转速下运行的电力拖动系统，由于受到某种扰动，导致系统的转速发生变化而离开原

8、来的平衡状态，如果系统能在导致系统的转速发生变化而离开原来的平衡状态，如果系统能在新的条件下达到新的平衡状态，或者当扰动消失后系统回到原来新的条件下达到新的平衡状态，或者当扰动消失后系统回到原来的转速下继续运行，则系统是的转速下继续运行，则系统是稳定稳定的，否则系统是的，否则系统是不稳定不稳定的。的。nAemTLTAn0在在 点，系统平衡点，系统平衡 ALemTT 电压突然下降，系统减速，由电压突然下降，系统减速，由 下降到下降到 。AnAnBCDAnLBTT n减小 LCTT ?LTTnaITNY到 C点第二章 直流电动机的电力拖动A扰动消失扰动消失, ,系统加速，回到系统加速，回到 点运行。点运行。LDTTn增大 naIT?LTTNY回到 A点LATT 第二章 直流电动机的电力拖动电力拖动系统稳定运行的电力拖动系统稳定运行的充分必要条件充分必要条件是：是：nBemTLTBn0在在 点：系统平衡点：系统平衡BLemTT(1)(1)必要条件必