直流电机的电机拖动 1.电力拖动的动力学基础; 2.他励电动机的机械特性; 3.他励直流电动机的起动; 4.他励直流电动机的制动; 5.他励直流电动机的调速;
1. 电力拖动的动力学基础； 2. 他励电动机的机械特性； 3. 他励直流电动机的起动； 4. 他励直流电动机的制动； 5. 他励直流电动机的调速； 直流电机的电机拖动
电力拖动系统的动力学基础 以电动机作为原动机,按人们所给定的规律来带动生产 机械,称为电力拖动。 电源 控制设备电动机一传动机构工作机构 电力拖动系统的构成
电力拖动系统的动力学基础 以电动机作为原动机，按人们所给定的规律来带动生产 机械， 称为电力拖动。 电 源 控制设备 电动机 传动机构 工作机构 电力拖动系统的构成
基础 运动方程:M-M2=J dQ gd2 dn dt375 dt Q=2·x.n/60 GD、,GD2 J=m·p 8 2 g g:重力加速度,9,8米/秒2;GD2:系统的飞轮矩(牛米2); n:转速(转/分);M、Mz:转矩(牛米) 注意:GD2是一个完整的符号;M、M2具有方向性,与转 速方向一致为正
基础 • 运动方程： dt GD dn dt d M M J Z = − = 375 2 = 2 n/ 60 g D GD g G J m 4 ) 2 ( 2 2 2 = = = g： 重力加速度， 9.8米/秒2；GD2：系统的飞轮矩（牛·米2）； n： 转速（转/分）；M、MZ：转矩（牛·米） 注意：GD2是一个完整的符号;M、MZ具有方向性， 与转 速方向一致为正
多轴系统的运动方程 系统中具有两根或两根以上不同转速的转轴,称 为多轴系统。 对多轴系统的分析,通过把多轴系统折算为等效的 单轴系统,进行简化。按单轴系统的运动方程进行 简化。 折算原则:保持系统的功率传递关系及系统储 存的动能不变。 负载转矩、飞轮矩、阻力、质量等
多轴系统的运动方程 系统中具有两根或两根以上不同转速的转轴， 称 为多轴系统。 对多轴系统的分析，通过把多轴系统折算为等效的 单轴系统，进行简化。按单轴系统的运动方程进行 简化。 折算原则：保持系统的功率传递关系及系统储 存的动能不变。 负载转矩、飞轮矩、阻力、质量等
负载转矩特性 反抗性恒转矩负载 位能性恒转矩负载 负载转矩的伕小 转矩具有定的 与速无关,但 其方向始终与转 方向的改变而改 向相反 变 恒功率负载 通风机型负载 n (载的率为 数,不转速的 转速的平方成 变化而改变 正比
负载转矩的大小 与速度无关，但 其方向始终与转 向相反 MZ n 0 负载转矩特性 反抗性恒转矩负载 位能性恒转矩负载 恒功率负载 通风机型负载 转矩具有固定的 方向，不随转速 方向的改变而改 变 n MZ 0 负载的功率为常 数，不随转速的 变化而改变 负载的转矩与 转速的平方成 正比 MZ n 0 MZ n 0
稳定运行条件 电机的机械特性需要与负载特性同时存在。分析 拖动系统运行时,在同一坐标图上,两特性的交点 是系统的平衡点。 平衡点=稳定点? n 稳定点:在受到外界扰动 后,仍能还原的点。 M 稳定点的条件:MmM n dh
M n 稳定运行条件 电机的机械特性需要与负载特性同时存在。 分析 拖动系统运行时，在同一坐标图上，两特性的交点 是系统的平衡点。 平衡点＝稳定点？ 稳定点：在受到外界扰动 后， 仍能还原的点。 稳定点的条件： dn dM dn dMem Z
他励直流电动机的机械特性 直流电动机的基本方程式: 电磁转矩: Mcm=CM·,la 感应电动势: Ea=ceo. n 电枢回路电势 U=E+IR 平衡式: U=IR 电动机转速特性: CEO U R 机械特性一般表达式:=c-cC,oMm
他励直流电动机的机械特性 直流电动机的基本方程式： 电磁转矩： em M a M = C I 感应电动势： Ea = CE n 电枢回路电势 平衡式： a a Ra U = E + I 电动机转速特性： E a C U I R n − = 机械特性一般表达式： em e e M M C C R C U n 2 = −
他励直流电动机的固有机械特性 当U=U,d一￠N,电枢回路无外接电阻时,转 速与转矩之间的关系,称为固有机械特性。 R aM CeDN C Co em 分析: n n 1.电磁转矩越大,转速越低 机械特性是一条下斜直线 OM emO M emN
n 0 Mem 他励直流电动机的固有机械特性 当U＝UN，＝ N，电枢回路无外接电阻时，转 速与转矩之间的关系,称为固有机械特性。 em e M N a e N N M C C R C U n 2 = − n0 Mem0 n’ 0 MemN 分析： nN 1. 电磁转矩越大， 转速越低， 机械特性是一条下斜直线；
n n 0 n 固有机械特性分析 0 emo MonN M 2.当转矩等于零点,n=m0= 为理想空载转速 C o 此时Ia=0,Ea=U,是一种理想工作状态 3.n0为电动机的实际空载转速,比n略低。对应于 空载转矩。 R 1o=10= e M R 4B= 为机械特性斜率。β增大,△也增大。通 常称β小的机械特性为硬特性,β大的机械特性为软特性
固有机械特性分析 2. 当转矩等于零点， 为理想空载转速。 此时Ia＝0， Ea＝UN， 是一种理想工作状态。 e N N C U n n = 0 = 3. n0 ’为电动机的实际空载转速， 比n0略低。对应于 空载转矩。 em e M N a M C C R n n0 2 ' 0 = − 4 为机械特性斜率。ß增大， 也增大。 通 常称ß小的机械特性为硬特性，ß大的机械特性为软特性。 2 e M N a C C R = n n 0 Mem n0 Mem0 n’ 0 MemN nN
n 固有机械特性分析 OM 5.额定转速变化率%,表示电机额定负载 时的转速比n降落的程度。 M%=0×100×100% 6.n>n0时为发电机状态,此时EaU,Ia反向,Ea 与I同向,向电网送出电功率。 7堵住点。n=0,Ea=Ce小n=0 此时 电枢电流:1 R =Ik为短路电流; 电磁转矩:Mom=CMIk=Mank为电机堵转转矩
固有机械特性分析 5. 额定转速变化率 ，表示电机额定负载 时的转速比n0降落的程度。 n% % 0 100% 100% = − = N N N N n n n n n n 6. n>n0时为发电机状态，此时 Ea>U, Ia反向， Ea 与Ia同向， 向电网送出电功率。 7.堵住点。 此时 电枢电流： 为短路电流； 电磁转矩： 为电机堵转转矩。 n = 0,Ea = Ce N n = 0 k a N a I R U I = = em M N k Memk M = C I = n 0 Mem n0 Mem0 n’ 0 MemN nN