第4章他励直流电动机的运行.ppt

1、1,第4章 他励直流电动机的运行,主要内容： 1.他励直流电动机的启动 2.他励直流电动机的调速 3.他励直流电动机的制动,2,第4章 他励直流电动机的运行,4.1 他励直流电动机的启动,一、对直流电动机启动过程的一般要求,起动转矩应足够大； 起动电流要小； 起动设备简单、经济与可靠。,结论：一般直流电动机不允许直接启动。,3,第4章 他励直流电动机的运行,4.1 他励直流电动机的启动,二、直流电动机常用启动方法,目的：获得足够大的起动转矩的同时降低起动电流,思路：（1）首先在励磁绕组中加入额定励磁电流， 以建立满载主磁场； （2）待主磁场建立之后再想办法限制启动电流。,4,第4章 他励直流电

2、动机的运行,4.1 他励直流电动机的启动,二、直流电动机常用启动方法,1、电枢回路串电阻,5,第4章 他励直流电动机的运行,4.1 他励直流电动机的启动,二、直流电动机常用启动方法,1、电枢回路串电阻,特点： 1、设备简单、成本低； 2、有能量损耗。,6,第4章 他励直流电动机的运行,4.1 他励直流电动机的启动,二、直流电动机常用启动方法,2、降压启动,特点： 1、起动电流小，起动过程 平滑，能量消耗少； 2、在直流电力拖动系统中 广泛采用。,7,第4章 他励直流电动机的运行,4.2 他励直流电动机的调速,调速：TL不变的情况下，通过改变电机的机械特性 使工作点发生变化，从而引起的转速变化。

3、,一、他励直流电动机的调速方法,8,第4章 他励直流电动机的运行,4.2 他励直流电动机的调速,一、他励直流电动机的调速方法,1、电枢回路串电阻调速,基速：额定转速，基速向下调速。,特点： 1、随电枢电阻的增加，理想空载转 速不变，机械特性硬度变软； 2、有级调速，损耗大，效率低，低 速转速稳定性差；设备简单。,9,第4章 他励直流电动机的运行,4.2 他励直流电动机的调速,一、他励直流电动机的调速方法,2、降低电源电压调速,特点： 1、机械特性的硬度不变，速度稳 定性好； 2、可实现无级调速；损耗小，电 动机效率高；广泛采用。,10,第4章 他励直流电动机的运行,4.2 他励直流电动机的调速

4、,一、他励直流电动机的调速方法,3、弱磁升速：,特点： 1、理想空载转速和机械特性的硬 度均变化； 2、可实现无级调速；损耗小，电 动机效率高；易于控制。,11,第4章 他励直流电动机的运行,4.2 他励直流电动机的调速,【例4-1】,一台他励直流电动机，其额定参数为： PN=22KW，UN=220V，IN=115A，nN=1500r/min， Ra=0.1，忽略空载转矩。电动机拖动额定 负载运行，要求把转速降到1000r/min, 采用串电阻调速，应串入多大电阻？ 若采用降压调速，应把电压应降到多少？,12,第4章 他励直流电动机的运行,4.2 他励直流电动机的调速,二、调速的性能指标,1、

5、静差率：,2、调速范围D：,13,第4章 他励直流电动机的运行,4.2 他励直流电动机的调速,二、调速的性能指标,3、平滑性：,4、经济性：投资、损耗、维护等,14,第4章 他励直流电动机的运行,4.2 他励直流电动机的调速,【例4-2】,他励直流电动机数据为：PN=60kW，UN=220V IN=305A, nN=1000r/min，Ra=0.04, 求下列情况下调速范围D： 1).静差率小于等于30%,电枢串电阻调速; 2).静差率小于等于20%,电枢串电阻调速; 3).静差率小于等于20%,降电压调速;,15,扩展：调速方式与负载类型的配合,调速系统须满足下列两个准则： （1）在整个调速

6、范围内电机不至于过热，为此要求,（2）电动机的负载能力要尽可能得到充分利用。,4.2 他励直流电动机的调速,第4章 他励直流电动机的运行,16,扩展：调速方式与负载类型的配合,1. 调速方式,（1）恒转矩调速方式：,不变的前提下， 保持不变,电枢回路串电阻调速或降压调速， 保持不变，,结论：电枢回路串电阻与减低电源电压的降压调速均属恒转矩调速方式，其轴上容许的输出功率与转速成正比。,4.2 他励直流电动机的调速,第4章 他励直流电动机的运行,17,扩展：调速方式与负载类型的配合,1. 调速方式,（2）恒功率调速方式： 不变的前提下， 保持不变。,对于弱磁调速方式调速过程中，保持 不变,结论：弱

7、磁调速属于恒功率调速方式，其容许的输出转矩与转速成反比。,4.2 他励直流电动机的调速,第4章 他励直流电动机的运行,18,扩展：调速方式与负载类型的配合,2. 调速方式的选择,（1）对于恒转矩负载应选择具有恒转矩调速方式； （2）对于恒功率负载应选择具有恒功率调速方式；,第4章 他励直流电动机的运行,4.2 他励直流电动机的调速,19,第4章 他励直流电动机的运行,作业： P105 4.2 4.4 4.5,20,一、他励直流电动机的电动运行,1、电动运行：电动机输入电能，输出机械能 电磁转矩T与转速n同方向,第4章 他励直流电动机的运行,4.3 他励直流电动机的电动与制动运行,21,二、他励

8、直流电动机的制动运行,制动运行：从稳定转速开始减速到停止的运转过程,第4章 他励直流电动机的运行,4.3 他励直流电动机的电动与制动运行,22,二、他励直流电动机的制动运行,第4章 他励直流电动机的运行,4.3 他励直流电动机的电动与制动运行,电气制动电磁转矩T与转速n方向相反时，T为制动性 转矩，利用T加速制动过程 机械能（动能）转化成电能,23,二、他励直流电动机的制动运行,1、能耗制动电机正向运行时切除电源,同时在电 枢回路串限流电阻,第4章 他励直流电动机的运行,4.3 他励直流电动机的电动与制动运行,24,二、他励直流电动机的制动运行,1、能耗制动,第4章 他励直流电动机的运行,4.

9、3 他励直流电动机的电动与制动运行,25,二、他励直流电动机的制动运行,1、能耗制动,第4章 他励直流电动机的运行,4.3 他励直流电动机的电动与制动运行,O点：n=0，T=0,TL0（带位能性恒转矩负载）,停车需 抱闸，否则反转，直到C点。 功率(能量)关系:电机的动能转变为电能，再转变成热能 消耗在 上。,26,二、他励直流电动机的制动运行,2、反接制动电机正向运行时将电源反接,同时在电枢 回路串限流电阻,第4章 他励直流电动机的运行,4.3 他励直流电动机的电动与制动运行,27,二、他励直流电动机的制动运行,2、反接制动,第4章 他励直流电动机的运行,4.3 他励直流电动机的电动与制动运

10、行,28,二、他励直流电动机的制动运行,2、反接制动,第4章 他励直流电动机的运行,4.3 他励直流电动机的电动与制动运行,C点：n=0，TL=0,T0,停车需切断电源，否则继续减速， 反向启动，直到D点。 功率(能量)关系:电机的动能和电网的电能转变为电能， 再转变成热能，消耗在 上。,29,二、他励直流电动机的制动运行,3、倒拉反转拖动位能性负载时，在下放重物时，串入 较大的电阻。在重物的作用下，电机反转,第4章 他励直流电动机的运行,4.3 他励直流电动机的电动与制动运行,d点：n=0，TTL，继续减速，则反向启动， n与T反向，进入制动状态，直到b点。 功率(能量)关系:电机的位能转变为电能， 再 转变成热能，消耗在 上,30,二、他励直流电动机的制动运行,4、回馈制动电机的实际转速n超过n0的运行状态。电 机处于发电制动状态，又称为再生制动。,第4章 他励直流电动机的运行,4.3 他励直流电动机的电动与制动运行,31,二、他励直流电动机的制动运行,4、回馈制动电机的实际转速n超过n0的运行状态。电 机处于发电制动状态，又称为再生制动。,第4章 他励直流电动机的运行,4.3