2022-2023学年高二物理竞赛课件：直流电动机的电力拖动

直流电动机的电力拖动 直流电动机的电力拖动 第一节 他励直流电动机的机械特性 电动机的机械特性是指电动机的转速n与电磁转矩Te 的关系 n=f(Te) 一、机械特性方程式 2 3 理想空载转速 电动机实际空载转速 电动机带负载后的转速降 越大， 越大，机械特性越软。 小－硬特性 大－软特性 注意：此处机械特性的斜率与几何中斜率的定义的区别。 （额定转速变化率） 4 电枢反应对机械特性的影响 当电枢电流较大时，由于饱和的影响，产生去磁作用。磁通降低，转速就要回升，机械特性在负载大时呈上翘现象。 为了避免上翘往往在主磁极上加上一个匝数很少的串励绕组（稳态绕组），其磁动势可以抵消电枢反应的去磁作用。 5 二、固有机械特性与人为机械特性 固有机械特性：当他励电动机电压及磁通均为额定值时，电枢没有串联电阻时的机械特性称为固有机械特性。 6 二、固有机械特性与人为机械特性 固有机械特性： 特点：1） 不变， 变大； 2） 越大，特性越软。 保持 不变,只在电枢回路中串入电阻的人为机械特性： （一）电枢串联电阻 时的人为机械特性 人为机械特性：人为改变电动机的参数所得的特性。 7 （二）改变电压时的人为机械特性 特点：1) 随 变化, 不变; 2) 不同,曲线是一组平行线。 保持 不变，只改变电枢电压 时的人为机械特性： 8 （三）减弱电动机磁通时的人为机械特性 保持 不变，只改变励磁回路串联电阻 的人为机械特性： 特点：1）弱磁， 增大； 2）弱磁， 增大 堵转转矩为： 9 三、机械特性的绘制 （一）固有机械特性的绘制 固有机械特性是一条直线，只要求出线上两个点的数据，就可绘出这条直线。一般选择理想空载及额定运行两点较为方便。 （1）理想空载点 IN， UN及nN 为已知，Ra 可以估算（在额定负载下，电枢铜耗占电动机总损耗的1/2 2/3－经验公式） 其中 N N 0 F e C U n = 10 （2）额定运行点 （二）人为机械特性的绘制 各种人为机械特性的计算较为简单，只要把相应的参数值代入相应的人为机械特性方程式即可。 11 [例9-1 ] 一台Z2 型他励直流电动机的铭牌数据为： 试计算其机械特性。 解 理想空载点 额定点 12 电力拖动稳定运行的条件 现在讨论：生产机械负载转矩特性与电动机的机械特性这两种特性的配合问题。 在电力拖动运动方程式中，当转矩Te 与TL 方向相反，大小相等而相互平衡时，转速为某一稳定值，拖动系统处于稳态，或称静态。 $