直流电机-直流电动机课件.ppt

5 直流电动机的机械特性和电动机组稳定运行的条件 直流电动机 二、电动机组稳定运行的条件 上翘的机械特性 稳定条件 6 直流电动机的调速 直流电动机 调速方法： （1）改变励磁电流（主磁通）调速 ； （2）改变串入电枢回路中的电阻调速 （3）改变电枢端电压调速 6 直流电动机的调速 直流电动机 一、改变励磁电流调速 优点：设备简单，调节方便，能耗小，效率基本不变，经济性好，调速平滑，可实现无级调速 缺点：只能向上单方向调节，转速高时，换向性能差，机械特性的斜率变大，特性变软； 机械特性：理想空载转速增大；斜率增大 6 直流电动机的调速 直流电动机 一、改变励磁电流调速 调速过程： 6 直流电动机的调速 直流电动机 一、改变励磁电流调速 调速过程： A′ B TM TL A 调节磁场前工作点 弱磁瞬间工作点A→A′ 弱磁稳定后的工作点 6 直流电动机的调速 直流电动机 一、改变励磁电流调速 调速过程： 减弱磁通调速前、后转速变化曲线 减弱磁通前、后的电枢电流变化曲线 t t=t0 n 结论：磁场越弱，转速越高。因此电机运行时励磁回路不能开路。 6 直流电动机的调速 直流电动机 一、改变励磁电流调速 恒转矩负载： 转速比（磁路不饱和，不计电枢反应和IaRa变化）： 效率 6 直流电动机的调速 直流电动机 优点：设备简单，操作方便。 缺点：只能向下单方向调节；低速时，机械特性很软，调速范围不大,稳定性差；负载变化时，转速调整率变大；速度调节不平滑，属有级调速；电阻消耗的能量大，调速时效率低，效率与转速成正比。 机械特性：理想空载转速不变；斜率增大 二、改变串入电枢回路的电阻调速 25.6 直流电动机的调速 直流电动机 适用于恒转矩调速 对恒转矩负载，调速前、后因增通不变而使Tem和Ia不变，输入功率不变，输出功率却随转速的下降而下降，减少的部分被串联电阻消耗了。 调速过程： 二、改变串入电枢回路的电阻调速 6 直流电动机的调速 直流电动机 调速过程： 二、改变串入电枢回路的电阻调速 n TM TL Ra n0 n1 A 0 A′ B n2 Ra+Rj1 未串电阻时的工作点 串电阻Rj1后,工作点由A→A′→B 6 直流电动机的调速 直流电动机 调速过程： 二、改变串入电枢回路的电阻调速 调速过程电流变化曲线调速前、后电流不变 调速过程转速变化曲线 t t=t0 n2 n1 Ia1 ia n ia n 结论：带恒转矩负载时,串电阻越大,转速越低。 6 直流电动机的调速 直流电动机 恒转矩负载： 效率： 二、改变串入电枢回路的电阻调速 6 直流电动机的调速 直流电动机 机械特性：理想空载转速减小；斜率不变，是一组平行直线。 三、改变电枢端电压调速 优点：电源电压能够平滑调节，可实现无级调速；调速前后的机械特性的斜率不变，硬度较高，负载变化时稳定性好；无论轻载还是负载，调速范围相同；电能损耗较小。 缺点：需要一套电压可连续可调的直流电源，较复杂。 6 直流电动机的调速 直流电动机 适用于恒转矩调速 对恒转矩负载，调速前、后因增通不变而使Tem和Ia不变。 调速过程： 三、改变电枢端电压调速 6 直流电动机的调速 直流电动机 调速过程： 三、改变电枢端电压调速 TM TL A A′ B 调速压前工作点A 降压瞬间工作点 稳定后工作点 降压调速过程与电枢串电阻调速过程相似，调速过程中转速和电枢电流（或转矩）随时间变化的曲线也相似。 6 直流电动机的调速 直流电动机 恒转矩负载： 效率： 三、改变电枢端电压调速 7 直流电动机的制动 直流电动机 分类：机械制动和电磁制动 电磁制动 定义：使电动机产生一个与旋转方向相反的电磁转矩，阻碍电动机转动 特点：产生的转矩大，易于控制，操作方便 方法：能耗制动、反接制动、回馈制动 7 直流电动机的制动 直流电动机 一、能耗制动 保持励磁电流的大小及方向不变， 电动机从电网脱离接至制动电阻RL。 实际上是一台向制动电阻供电的他励直流发电机。轴上的机械能转化成电能， 全部消耗于电枢回路的电阻上， 并励电动机能耗制动接线图 7 直流电动机的制动 直流电动机 一、能耗制动 特点： 1）操作简单，停车准确 2）能耗制动产生的冲击电流不会影响电网； 3）低速时制动转矩小，停转慢； 机械特性 7 直流电动机的制动 直流电动机 一、能耗制动 电动机状态工作点 制动瞬间工作点 制动过程工作段 电动机拖动反抗性负载，电机停转。 若电动机带位能性负载,稳定工作点 制动过程 7 直流电动机的 制动 直流电动机 二、反接制动 电枢回路串入制动电阻后，接上极性相反的电源电压，电枢回路内产生反向电流，进而产生反向制动电磁转矩。 从电源输入的电功率和从轴上输入的机械功率转变成的电功率一起消耗在电枢回路电阻上。 1、正转