文档介绍：-1-第6章直流电动机的电力拖动电机及拖动基础 他励直流电动机的机械特性他励直流电动机的机械特性 他励直流电动机的起动他励直流电动机的起动 他励直流电动机的调速他励直流电动机的调速 他励直流电动机的制动他励直流电动机的制动 串励和复励直流电动机的电力拖动串励和复励直流电动机的电力拖动* * -2- 引言原动机为直流电动机的电力拖动系统称为直流电力拖动系统,在此系统中有他励、串励和复励三种直流电动机,其中应用最多的是他励直流电动机,因此本章重点介绍由他励直流电动机组成的直流电力拖动系统,对串励、复励直流电动机的电力拖动只作简要介绍。第6章直流电动机的电力拖动-3- 他励直流电动机的机械特性 机械特性的一般形式电动机的机械特性,即 n=f (T e)。在电枢回路中串入外接电阻 R。 e0 e2Te ae a T ee ae a e aaa)(Tn RRΦC U ΦC TΦC RRΦC U ΦC RRIUn????????????( 6-1 ) 第6章直流电动机的电力拖动-4- 固有机械特性直流电动机在电枢电压、励磁电压均为额定值,电枢外串电阻为零时所得的机械特性称为固有的机械特性。 e2NTe a e RΦC Un??( 6-2 ) 第6章直流电动机的电力拖动-5- 人为机械特性由公式( 6-1 )可知,当改变电动机的参数电枢电压 U a、励磁电流 I f、电枢外接电阻 R,可改变电动机的机械特性,这种人为改变参数引起的机械特性又称人为机械特性。直流电机的机械特性为一条斜线,由两点即可确认。第6章直流电动机的电力拖动-6- 人为机械特性 1. 改变电枢电压电动机励磁电流为额定值,使每极磁通为? N 并保持不变,电枢回路不外接电阻, 改变电动机的电枢电压 U a, 可得到一条与固有机械特性平行的人为机械特性。不断改变 U a ,可得到一组平行曲线,特性曲线的硬度均相同, 仅理想空载转速大小不同, 如图 6 - 3 所示。第6章直流电动机的电力拖动-7- 2. 减小每极气隙磁通当降低励磁电压或在励磁回路串接电阻 R c,使励磁电流 I f 减小,由于磁通与励磁电流在额定磁通以下时基本成正比,所以主极磁通减小了。根据机械特性公式可知: 当磁通减小后,理想空载转速 n 0升高,而斜率?增大, 使特性曲线倾斜度增加,电动机的转速较原来有所提高,整个特性曲线均在固有机械特性之上,如图 6-4 所示。 2 011ΦΦ n???第6章直流电动机的电力拖动-8- 3. 电枢回路串接电阻当保持电枢回路电压 U a,励磁电流 I f 不变,改变电枢回路的串接电阻 R,电动机的理想空载转速 n 0不变,但机械特性的斜率?增大,特性曲线倾斜度增加,且串入电阻越大,曲线越倾斜, 其人为机械特性如下图所示。第6章直流电动机的电力拖动-9- 他励直流电动机的起动所谓起动就是指电动机接通电源后,由静止状态加速到某一稳态转速的过程。他励直流电动机起动时,必须先加额定励磁电流建立磁场,然后再加电枢电压。他励直流电动机当忽略电枢电感时,电枢电流 I a为 a aNaR EUI ??( 6-6 ) 在起动瞬间,电动机的转速 n = 0 ,反电动势 E a = 0 ,电枢回路只有电枢绕组电阻 R a ,此时电枢电流为起动电流 I st ,对应的电磁转矩为起动转矩 T st,并有 a N stR UI? stNT stIΦCT?( 6-7 ) ( 6-8 ) 第6章直流电动机的电力拖动-10- 由于电枢绕组电阻 R a很小,因此起动电流 I st >> I N(约为 10~20倍的 I N) 这么大的起动电流使电机换向困难,在换向片表面产生强烈的火花,甚至形成环火;另外,由于大电流产生的转矩过大, 将损坏拖动系统的传动机构,这都是不允许的。因此一般直流电机都不允许直接起动。这样,就需要增加起动设备和采取措施来控制电机的起动过程。第6章直流电动机的电力拖动