文档介绍：第4章他励直流电动机的运行
他励直流电动机的启动
他励直流电动机的调速
他励直流电动机的电动与制动
*他励直流电动机的过渡过程
电枢回路串电阻启动,降低电源电压启动。
电枢串电阻调速,降低电源电压调速,弱磁调速。
电动运行,能耗制动,反接制动,倒拉反转运行,回馈制动运行。
他励直流电动机的启动
启动:电机接上电源从静止状态转动起来到达稳态运行,这就是电动机的启动过程。
电机直接加电压在起动时,n=0,反电动势Ea=0,起动电流
可见,这种方法下的启动电流很大,烧坏电机;启动转矩太大,易造成机械撞击。因此,除了小容量的电动机可采用直接加电压启动的方法外,一般直流电动机都不采用这种方法。
他励直流电动机的启动
电动机起动的一般要求:
1)起动转矩足够大Ts>TL ;
2)起动电流Is小于规定值;
3)起动装置简单、可靠、经济、操作方便。
为不使启动转速过高,应满磁通启动,If为额定值。励磁回路不能串电阻,不能断路。
直流电动机起动方法主要有,电枢回路串电阻起动和降压起动。
电枢回路串电阻启动
电枢回路启动电流为:IS=UN / R3
为了保持启动转矩较大,启动电流较小,可用逐段切除启动电阻,最后电动机稳定运行在A点。
M
Ra1 Ra2 Ra3
R1
R2
R3
1KM
2KM
3KM
+
-
UN
Ra
T
n
0
Ra
R1
R3
TS
TL
A
n0
R2
R3=Ra+Ra1+Ra2+Ra3
降低电压U,启动电流: IS=U/Ra 开始时,降低端电压, 使I1=(~)IL; 随着转速的上升,反电势增大,电枢电压可连续升高,,电动机将获得最大的加速。
降电压启动
优点:起动电流小,起动过程平滑、能量损耗少。
需要一套专用的直流发电机或整流电源,投资费用大。
Ia(T)
n
0
IS(TS)
IL(TL)
nN
n0
n0’
U
他励直流电动机的调速
机械调速:改变传动机构的传动比改变工作机构的速度。机构复杂,需停机,有级调速。
电气调速:人为改变电动机的参数(如端电压、励磁电流或电枢回路电阻)改变转速。机构简单,无需停机,无级调速,且切易于实现电机的自动控制。
他励直流电动机的调速方法
根据他励直流电动机的人为机械特性,有3种方法可以调速:
(1)电枢回路串电阻调速;
(2)降低电电源电压调速;
(3)弱磁调速。
机械特性方程:
1. 电枢串电阻调速
保持U=UN且= N不变,电枢回路中串入调速电阻,使同一个负载得到不同转速的方法, 称为电枢串电阻调速。
串入电枢回路的电阻越大, 转速越低。
电机运行于固有机械特性上的转速称为基速。电枢回路串电阻调速的方, 只能从基速往下调。
T
0
TL
n
Ra
A
n0
n
n1
n2
Ra+R1
Ra+R2
A1
A2
R1<R2
1. 电枢串电阻调速
电枢串电阻调速如拖动恒转矩负载,Ia与n无关( Ia=TL/CtΦN )。
转速越低,串电阻越大,损耗越大( Ia2Ra)。
串电阻越大,机械特性越软。低速运行时,当负载变动时,转速变化大,转速稳定性差。
Ia大,R容量大,不易实现R值连续调节。调速为多节调速,一般为六级调速。
只适用于容量小,低速运行时间短,对调速要求不高的场合。
2. 降低电源电压调速
保持励磁电压和电枢电阻不变,在一定TL下,加不同的电压可得到不同的转速。
UN突变为U1的调速过程:
当电源为额定值时,转速nN;
降低至U1,机械特性变为U1,速度不能突变,工作点移到A’;
T<TL,减速,工作点沿机械特性曲线到A1点,T=TL,电动机转速稳定在n1,n1<nN。
n
n0
T
0
UN
UN>U1>U2> U3
U1
n01
U2
n02
U3
n03
A(n)
TL
A1(n1)
A2(n2)
A3(n3)
A’