2第2章直流电机电力拖动（课件）-《电机与拖动》同步教学（高教版）

2024-06-26

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第二章直流电动机的电力拖动本章主要介绍电力拖动系统的运动方程、负载转矩特性、面流电动机的机械特性、起动、调速、制动等方法和物理过程。 2.1电力拖动系统的运动方程和负载转矩特性 2.2他励直流电动机的机械特性 2.3他励直流电动机的起动 2.4他励直流电动机的制动 2.5他励直流电动机的调速 2.6串励直流电动机的电力拖动思考题与习题主页目录上一页下一页后退退出第二章直流电动机的电力拖动基本要求： 1、掌握电力拖动系统的运动方程式及转矩、转速正方向的规定原则： 2、了解各种典型负载的转矩特性及其特点： 3、熟练掌握直流电动机的固有机械特性和人为机械特性； 4、掌握电力拖动系统稳定运行的条件，会分析判断系统的稳定性： 5、掌握直流电动机的起动方法： 6、掌握能耗制动、反接制动、回馈制动的方法、特点、能量关系，制动过程中工作点变化情况： 7、掌握各种制动状态下的机械特性、制动电流和制动电阻的计算： 8、掌握他励直流电动机的调速方法和调速性能指标的含义、调速范围与静差率之间的关系： 9、,了解各种调速方法的优缺点。主页目录上一页下一页后退退出第二章直流电动机的电力拖动 2.1电力拖动系统的运动方程式和负载转矩特性 2.1.1电力拖动系统的运动方程式一、运动方程式电力拖动系统运动方程式描述了系统的 U 运动状态，系统的运动状态取决于作用在原动机转轴上的各种转矩。 M 根据如图给出的系统（忽略空载转矩) 可写出拖动系统的运动方程式： T。m-T=J do dt 其中J2为系统的惯性转矩。 dt 主页目录上一页下一页后退退出第二章直流电动机的电力拖动运动方程的实用形式： dn Ten-TL GD2 375dt 系统旋转运动的三种状态 1)当T=T,或=0时，系统处于静止或恒转速运行状态，即处于稳态。 dt 2)当Tm>T,或血>0时，系统处于加速运行状态，即处于动态。 dt 3)当Tm<I,或血<0时，系统处于减速运行状态，即处于动态。 dt 常把 Dd血或T.-T称为动负载转矩，把1 称为静负载转矩. 375dt 主页目录上一页下一页后退退出第二章直流电动机的电力拖动二、运动方程式中转矩正、负号的规定首先确定电动机处于电动状态时的旋转方向为转速的正方向，然后规定： (1)电磁转矩T与转速n的正方向相同时为正，相反时为负。 (2)负载转矩T,与转速n的正方向相同时为负，相反时为正。 (3)惯性转矩 GD dn 的大小和正负号虹和T,的代数和决定。 375dt 主页目录上一页下一页后退退出第二章直流电动机的电力拖动 2.1.2 负载的转矩特性负载的转矩特性，就是负载的机械特性，简称负载特性。一、恒转矩负载特性恒转矩负载特性是指生产机械的负载转矩I,与转速n无关的特性。分反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载两种。 1.反抗性恒转矩负载 2.位能性恒转矩负载 n T 主页目录上一页下一页后退退出第二章直流电动机的电力拖动二、恒功率负载特性三、泵与风机类负载特性恒功率负载特点是：负载转负载的转矩T,基本上与转矩与转速的乘积为一常数，即T, 速n的平方成正比。负载特性与n成反比，特性曲线为一条双为一条抛物线。曲线。理想的通 n n 风机特性实际通风机特性 T TLo T五主页目录上一页下一页后退退出第二章直流电动机的电力拖动 2.2他励直流电动机的机械特性 2.2.1机械特性的表达式直流电动机的机械特性是指电动机在电枢电压、励磁电流、电枢回路电阻为恒值的条件下，即电动机处于稳态运行时，电动机的转速与电磁转矩之间的关系：n=f℃m) 由电机的电路原理图可得机械特性的表达式： U R L. n n= CEΦCeC,Φ2 no o =no-βTem no称为理想空载转速。 1 实际空载转速n。= U R 主页录上一页下一页后退退出第二章直流电动机的电力拖动 2.2.2固有机械特性和人为机械特性一、固有机械特性当U=U、,Φ=Φ，R=R。时的机械特性称为固有机械特性： UN Ra n= Tem CΦwCeC,Φ 由于电枢电阻很小，特性曲线斜率很小，所以固有机械特性是硬特性。二、人为机械特性当改变U或R。或Φ得到的机械特性称为人为机械特性。主页目录上一页下一页后退退出第二章直流电动机的电力拖动 1、电枢串电阻时的人为特性保持U=UN,D=D~不变，只在电枢回路中串入电阻R,的人为特性 UN n Ra+Rs-Tom CEΦCECTΦ3 n no 特点：1)不变，B变大； R 2)阝越大，特性越软。 R+Rs 主页目录上一页下一页后退退出

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