第二章直流电机的拖动.ppt

三、回馈制动 当电动机的?n? ? ?n0?时，?Ea?? U?，Ia方向与电动运行状态相反，T的方向与电动运行状态时相反，为制动性质，P10，电机向电源回馈电能，此时电机的运行状态称为回馈制动。 当位能性负载进行电枢反接制动，当n=0时，如不切除电源，电机便在电磁转矩和位能负载转矩的作用下，迅速反向加速，至? n? ? ?n0?时，电机进入反向回馈制动状态，此时因n为负，T为正，机械特性位于第IV象限，最终稳定下放重物运行于d点 反向回馈制动对位能性负载下放时起限速作用。所串电阻Rbk越大，下放速度越高，安全性越差。所以常切除电阻，称在固有机特上，下放重物。 第六节 他励直流电动机的调速 调速： 机械调速: 电气调速: 改变传动机构速比 改变电动机参数,人为地改变电动机的 机械特性，从而使负载工作点发生变化， 转速随之变化。 由 得调速方法： 降压U 减弱磁通φ 电枢回路串电阻 一、调速指标 1.调速范围 电动机在额定负载下可能运行的最高转速与 最低转速之比，通常又用D表示: 受电动机的机械强度、换向条件、电压 等级等方面的限制 受到低速运行时转速的相对稳定性的限制 不同的生产机械对调速范围的要求不同，例如车床Ｄ＝ 20～120 ，龙门刨床Ｄ＝10～40，轧钢机Ｄ＝ 3～120，造纸机Ｄ＝3～20 等。 显然，在相同的n0情况下，电动机的机械特性愈硬，Δn愈小，静差率就愈小，相对稳定性就愈好。 生产机械调速时，要求静差率小于一定值，以使负载发生变化时，转速在一定范围内变化，保持一定的稳定程度，生产机械容许的静差率用?r?表示。例如，普通车床要求?r??30? ，一般设备要求?r??50? ，高精度的造纸机要求?r??0.1? 。 静差率与调速范围两个指标是相互制约,要统畴考虑。 2.调速的相对稳定性（静差率） 负载变化时，转速变化的程度。 转速变化小，其相对稳定性好 3.调速的平滑性 在一定的调速范围内，调速的级数越多，即调 速越平滑，相邻两级转速之比称为平滑系数： φ→1，则平滑性好， 当φ =1时，称为无级调速，即转速可以连续调节。 调速不连续时，级数有限，称为有级调速。 4.调速的经济性 对调速设备的投资和电能消耗等经济效果的综合比较。 二、 改变电枢电路串电阻的调速 电枢回路串电阻的机特，Rpa愈大，特性愈软，转速愈低。 调速过程：电动机原稳定运行在固有机械特性的a点上，当Ｒpa接入瞬间，因n不能突变，工作点从a点跳至人为机械特性的b点，这时，Ia↓→T ↓→ＴＴL，n ↓ ，Ea ↓→Ｉa ↑→ Ｔ ↑ ，直到Ｔ ＝ＴL，电动机在低速的c点稳定运行。 电枢串电阻调速的特点： (1)串入电阻后转速只能降低，由于机械特性变软，静差率变大，特别是低速运行时，负载稍有变动，电动机转速波动大，因此调速范围受到限制。Ｄ＝1～3。 (2)调速的平滑性不高；轻载时调速不明显。 (3)由于电枢电流大，调速电阻消耗的能量较多，不够经济。 (4)调速方法简单，设备投资少。 例2-5 一台直流他励电动机，其额定数据为：ＰN＝100KＷ，ＩN＝511A，ＵN＝220Ｖ，nN＝1500r/min，电枢电路总电阻Ｒa=0.04? ，电动机拖动额定恒转矩负载运行，现用电枢串电阻的方法将转速调至600r/min， 应在电枢电路内串多大电阻？ 由 且为额定恒转矩负载转矩：Ia=IN 得 解 三、降压调速 U n0 n n01 n02 n03 调速过程：a-b-c 降压调速的特点 1)无论高速还是低速，机械特性硬度不变，静差率小，调速性能稳定 ，故调速范围广。 2)电源电压能平滑调节，故调速平滑性好，可达到无级调速。 3)降压调速是通过减小输入功率来降低转速的，低速时，损耗减小，调速经济性好。 4)调压电源设备较复杂。 降压调速的性能好，目前被广泛用于自动控制系统中。如轧钢机，龙门刨床等。 降压较大时，会出现回馈制动 例2-6 例题2-5的电动机，现在用调节电枢电压的方法调速，将电枢电压降低至额定电压的50%，即U=110V求电动机的稳定转速是多少？ 解 调速后，因负载转矩未变，磁通也未变，故电枢电流也未变，即Ia=IN； 由电动势平衡方程式 得电动机降压后的稳定转速 四、弱磁调速 在电动机励磁电路中，串接可调电阻Rpf，If ，Φ ,n 调速过程：a-b-c 弱磁调速的特点： 1)弱磁调速机械特性较软，受电机换向条件和机械强度的限制，转速调高幅度不大，