第七章电力拖动系统S7-1.电力拖动的基本概念S2.交流电力拖动的调速7-2.c7-3..直流电力拖动的调速7-4电力拖动系统的制动第七章小结上7-5.电动机的温升与维护管理
第七章 电力拖动系统 §7-1 .电力拖动的基本概念 §7-2 .交流电力拖动的调速 §7-3 .直流电力拖动的调速 §7-4 .电力拖动系统的制动 §7-5 .电动机的温升与维护管理 第七章小结
学习第七章应该注意的点第七章学习应注意的几个问题：1.如何判断电力拖动系统稳定运行？条件是什么？2.电力拖动系统的运动方程是什么？需要进行什么折算？3.负载机械特性有哪些类型？4.交、直流调速有哪些类型？其方法和特点如何？5.限制电动机输出的因素是什么？6.电气制动的方法和机械特性各有哪些？7.电动机有哪些工作制？选择电动机的依据是什么？本章主要是原理性的概念不要求计算。相对比较难的点：1.拖动系统稳定运行判断；2.电气制动方法和机械特性
学习第七章应该注意的点 第七章学习应注意的几个问题： 1.如何判断电力拖动系统稳定运行 ？条件是什么？ 2.电力拖动系统的运动方程是什么？需要进行什么折算？ 3.负载机械特性有哪些类型 ？ 4.交、直流调速有哪些类型 ？其方法和特点如何 ？ 5.限制电动机输出的因素是什么？ 6.电气制动的方法和机械特性各有哪些？ 7.电动机有哪些工作制？选择电动机的依据是什么？ 本章主要是原理性的概念不要求计算。 相对比较难的点： 1.拖动系统稳定运行判断；2.电气制动方法和机械特性
87-1.电力拖动的基本概念本节的主要内容有三大部分：运动方程：是分析电力拖动系统的工具，为了简化分析应该折算。负载机械特性：负载与电动机机械特性都是拖动系统工作的依据，应知道类型。稳定运行：稳定运行是系统追求的目的，应该掌握判断的依据和方法
§7-1.电力拖动的基本概念 本节的主要内容有三大部分： z 运动方程： 是分析电力拖动系统的工具，为了简化分析应该 折算。 z 负载机械特性： 负载与电动机机械特性都是拖动系统工作的依 据，应知道类型。 z 稳定运行： 稳定运行是系统追求的目的，应该掌握判断的依 据和方法
电力拖动系统的运动方程书P.86.式（7-1-1）单轴系统的运动方程从牛顿定律演化而来T-T=JdQ/dt=(GD2/375)dn/dt其中：375=120g/元（g=9.81，重力加速度常数）分析多轴系统的问题：一一一轴一个方程，解微分方程组较难。解决办法：折算，将其它轴折算到电动机轴上，原则：能量守衡。等效为一个单轴系统。需要折算的量：飞轮矩（转动惯量）一一变速比的平方，负载转矩变速比。（结论）运动方程说明的问题：由运动方程可见，电动机所产生的电磁转矩T除用于克服稳态负载转矩T，外，还要平衡系统加速或减速时所产生的动态惯性阻转矩（△T=T一T），所以系统的运动状态是由电动机的电磁转矩和负载变速。转矩共同所决定的。△ T=0:恒速，△T±0:
单轴系统的运动方程： 书P.86.式（7-1-1） T-TL=JdΩ/dt=(GD2/375) dn/dt —— 从牛顿定律演化而来。 其中：375=120g/π（g=9.81，重力加速度常数） 分析多轴系统的问题：—— 一轴一个方程，解微分方程组较难。 解决办法：折算，将其它轴折算到电动机轴上， 原则：能量守衡。—— 等效为一个单轴系统。 需要折算的量：飞轮矩（转动惯量）—— 变速比的平方， 负载转矩 —— 变速比。 运动方程说明的问题： （结论） 由运动方程可见，电动机所产生的电磁转矩T 除用于克服稳态负 载转矩TL外，还要平衡系统加速或减速时所产生的动态惯性阻转矩 （ΔT=T－TL），所以系统的运动状态是由电动机的电磁转矩和负载 转矩共同所决定的。—— ΔT=0：恒速， ΔT≠0：变速。 一、电力拖动系统的运动方程
二、负载的机械特性负载机械特性类型：1）恒转矩（反抗性和位能性）；2）变转矩（通风机和恒功率）。通风机型又称泵类。负载机械特性总汇：T=knaα =0:恒转矩型：α >0：通风机型：α<0:恒功率型。恒功率通风机型位能性恒转矩反抗性恒转矩nnnI00ZT0I07
负载机械特性类型： 1）恒转矩（反抗性和位能 性 ）； 2）变转矩（通风机和恒功率 ）。通风机型又 称泵类。 负载机械特性总汇：T = kn α α = 0：恒转矩型；α＞ 0：通风机型；α＜ 0： 恒功率型。 位能性恒转矩 反抗性恒转矩 通风机型 恒功率 二、负载的机械特性
三、系统运行的稳定性系统运行的稳定性是指：：原来系统在机械特性上的某点运行，由于某种原因（如干扰等），使工作点发生变化，若造成工作点变化的原因去除后，系统能够回到原来的工作点运行，则系统是稳定的否则系统就是不稳定的。本书只讨论“静态稳定”必要条件：电动机和负载机械特性有交点。充分条件：干扰消失后能回到原来交点。判断:dT/dn < dT-/dn。或： △T/△n< △T△n。注意：系统是否稳定与电动机和负载两者的机械特性有关。电动机带不同的负载，其稳定性可能不同
三、系统运行的稳定性 系统运行的稳定性是指：原来系统在机械特性上 的某点运行，由于某种原因（如干扰等），使工作点 发生变化，若造成工作点变化的原因去除后，系统能 够回到原来的工作点运行，则系统是稳定的否则系统 就是不稳定的。—— 本书只讨论 “静态稳定 ” 。 必要条件：电动机和负载机械特性有交点。 充分条件：干扰消失后能回到原来交点。 判断：—— dT/dn ＜ dT L/dn 。 或： △T/ △n ＜ △ T L / △ n 。 注意：系统是否稳定与电动机和负载两者的机械特性 有关。电动机带不同的负载，其稳定性可能不同
稳定性的判断分析异步电动机的机械特性，根据稳定判断条件：△T/△n<△TI△n，对其带恒转矩负载进行稳定性判断可知：a点是稳定的：对于b点则不稳定。n!结论：对恒转矩负载而言，异步AT,ATno8An电动机特性曲线临界转差率以下的部AnSm分，为不稳定区。an注意：应用△T/△n<△T/△nAn时，△T、△T和△n都应该连同其符号一起代入。01AT
分析异步电动机的机械特性，根据稳定判断条 件： △T/ △n ＜ △ T L / △n ，对其带恒转矩负载进行稳 定性判断可知： a 点是稳定的；对于 b 点则不稳定。 稳定性的判断 结论： 对恒转矩负载而言，异步 电动机特性曲线临界转差率以下的部 分，为不稳定区。 注意：应用△T/ △n ＜ △ T L / △n 时， △ T、△ T L和△ n都应该连同其符 号一起代入
稳定性与负载有关n↓对于恒转矩负载，b点不稳定，no但对于通风机型负载b点则稳定。Sml因为，对于b点附近相同的正转An速偏差人n，由图可见，电磁转矩偏AnATAT差△T<负载转矩偏差△TL：对于b点附近相同负转速偏差^n，电磁转0车AT矩偏差△T<负载转矩偏差△TL（负通风机型负载的偏差越大说明其值越小）【第一节要点：运动方程（多轴折算）；负载机械特性类型；稳定条件及判别
对于恒转矩负载，b 点不稳定， 但对于通风机型负载 b 点则稳定。 因为，对于b 点附近相同的正转 速偏差△n，由图可见，电磁转矩 偏 差△T＜负载转矩 偏差△TL ；对于b 点附近相同负转速偏差△n ，电磁转 矩偏差△T＜负载转矩偏差△TL（负 的偏差越大说明其值越小）。 [ 第一节要点 ] ：运动方程（多轴折算）；负载机械特 性类型；稳定条件及判别 。 [ 第一节要点 ] ：运动方程（多轴折算）；负载机械特 性类型；稳定条件及判别 。 稳定性与负载有关 通风机型负载
87-2.交流电力拖动的调速■本节主要内容是四种常见的电气调速方法：拖动系统的调速方法：1.机械调速：2.电气调速。电气调速就是改变电动机的转速，交流电动机可分为一一两种：1.改变转差率调速（同步转速不变）：2.改变同步转速调速。主要内容：鼠笼式转子异步电动机定子降压调速：绕线式转子异步电动机转子串电阻调速鼠笼式转子异步电动机变极调速；变频调速（通常是鼠笼式转子异步电动机）
§7-2.交流电力拖动的调速 本节主要内容是四种常见的电气调速方法： 拖动系统的调速方法：1. 机械调速；2. 电气调速。电气 调速就是改变电动机的转速，交流电动机可分为 —— 两 种：1. 改变转差率调速（同步转速不变）；2. 改变同步转速 调速。 主要内容： 鼠笼式转子异步电动机定子降压调速； 绕线式转子异步电动机转子串电阻调速； 鼠笼式转子异步电动机变极调速； 变频调速（通常是鼠笼式转子异步电动机）
：三相异步电动机的调速方法定义：所谓电气调速，就是人为改变电动机的机械特性达到改变电动机的转速调速分类：根据异步电机转速公式：n=no（1-s）可知，三相异步电动机电气调速可分为两大类：1.改变同步转速调速：2.改变转差率调速改变同步转速的方法：1.改变电动机绕组的极对数（只适合鼠笼式）；2.改变电源频率。改变转差率调速的方法：1.降压调速：2.绕线式异步电动机转子回路串电阻调速（原学习这部分内容时，主要注意：调速的方法理）和调速时电动机的机械特性的变化
一、三相异步电动机的调速方法 定义：所谓电气调速，就是人为改变电动机的机 械特性达到改变电动机的转速。 调速分类：根据异步电机转速公式：n=n 0（1-s） 可知，三相异步电动机电气调速可分为两大类：1.改 变同步转速调速；2.改变转差率调速。 改变同步转速的方法：1.改变电动机绕组的极对 数（只适合鼠笼式）；2.改变电源频率。 改变转差率调速的方法：1.降压调速；2.绕线式 异步电动机转子回路串电阻调速。 学习这部分内容时，主要注意：调速的方法（原 理）和调速时电动机的机械特性的变化