第二章_直流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)

2019/10/10,1,第 二 章 直流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng),2-2 生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性,2-3 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性,2-4 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng),2-5 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng),2-6 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速,2-1 電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué),第 二 章 直流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng),2-2 生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性,2-3 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性,2-4 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng),2-5 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng),2-6 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速,2-1 電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué),本章主要介紹電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程、負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性、直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性、起動(dòng)、調(diào)速、制動(dòng)等方法和物理過(guò)程,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,2,電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué),本章基本要求,1. 掌握電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式，生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性；電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件。,2. 熟練掌握直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性及機(jī)械特性的繪制。,3. 掌握電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)和調(diào)速方法。,4. 了解工作機(jī)構(gòu)（力、飛輪距、質(zhì)量、轉(zhuǎn)矩）的折算和調(diào)速時(shí)的允許輸出。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,3,電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué),2-1 電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué),1. 運(yùn)動(dòng)方程的形式：,一、電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式,式中TZ-總阻轉(zhuǎn)矩;,J-轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;,-機(jī)械角速度;,運(yùn)動(dòng)方程的實(shí)用表達(dá)式：,GD2-飛輪矩，單位N.m2,所以,因?yàn)?2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,4,電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué),2. 系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的三種狀態(tài),當(dāng)TMTZ或 時(shí),系統(tǒng)處于減速運(yùn)行狀態(tài)，即處于動(dòng)態(tài)。,當(dāng)TM=TZ或 時(shí)，系統(tǒng)處于靜止或恒轉(zhuǎn)速運(yùn)行狀態(tài)，即處于穩(wěn)態(tài)。,當(dāng) TMTZ 或 時(shí),系統(tǒng)處于加速運(yùn)行狀態(tài)，即處于動(dòng)態(tài)。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,5,電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué),首先確定電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檗D(zhuǎn)速的正方向，然后規(guī)定：,二、 運(yùn)動(dòng)方程式中轉(zhuǎn)矩正、負(fù)號(hào)的規(guī)定,電磁轉(zhuǎn)矩TM與轉(zhuǎn)速n的正方向相同時(shí)為正，相反時(shí)為負(fù)。,負(fù)載轉(zhuǎn)矩TZ與轉(zhuǎn)速n的正方向相同時(shí)為負(fù)，相反時(shí)為正。,慣性轉(zhuǎn)矩 的大小和正負(fù)號(hào)由TM和TZ的代數(shù)和決定。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,6,電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué),三、工作機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩、力、飛輪矩和質(zhì)量的折算,以電動(dòng)機(jī)軸為折算對(duì)象，需要折算的參量為： 工作機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩Tz ，系統(tǒng)中各軸（除電動(dòng)機(jī)軸外）的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 對(duì)于某些作直線運(yùn)動(dòng)的工作機(jī)構(gòu)，還要把進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量及運(yùn)動(dòng)所需克服的阻力折算到電動(dòng)機(jī)軸上去 。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,7,電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué),1. 工作機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩Tz 的折算,折算的原則是系統(tǒng)的傳送功率不變,式中， j電動(dòng)機(jī)軸與工作機(jī)構(gòu)軸間的轉(zhuǎn)速比,如果傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為多級(jí)齒輪或皮帶輪變速，則總的速比應(yīng)為各級(jí)速比的乘積。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,8,電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué),2. 工作機(jī)構(gòu)直線作用力的折算,根據(jù)傳送功率不變,3. 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與工作機(jī)構(gòu)飛輪矩的折算,根據(jù)折算前后動(dòng)能不變的原則,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,9,電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué),4. 工作機(jī)構(gòu)直線運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的折算,折算的原則是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jz 中及質(zhì)量mz中儲(chǔ)存的動(dòng)能相等，即,所以,因?yàn)?折算到電機(jī)軸上的飛輪矩為,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,10,電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué),例 刨床傳動(dòng)系統(tǒng)如圖所示。若電動(dòng)機(jī)M 的轉(zhuǎn)速為n=420r/min，其轉(zhuǎn)子（或電樞）的飛輪矩GDd2=110.5N.m2，工作臺(tái)重G1=12050N，工件重G2=17650N，各齒輪齒數(shù)及飛輪矩見表。,齒輪8的節(jié)距t8=25.13mm 。求刨床拖動(dòng)系統(tǒng)在電動(dòng)機(jī)軸上總的飛輪矩。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,11,電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué),2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,12,電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué),齒輪8轉(zhuǎn)速,2）直線運(yùn)動(dòng)部分,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,13,電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué),工作臺(tái)速度,3）刨床拖動(dòng)系統(tǒng)在電機(jī)軸上總的飛輪慣量,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,14,電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué),四、考慮傳動(dòng)機(jī)構(gòu)損耗的簡(jiǎn)化方法,（一）工作機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩Tz的簡(jiǎn)化折算,1. 電動(dòng)機(jī)工作在電動(dòng)狀態(tài),2電動(dòng)機(jī)工作在發(fā)電制動(dòng)狀態(tài),使用多級(jí)傳動(dòng)時(shí),2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,15,電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué),（二）工作機(jī)構(gòu)直線作用力的簡(jiǎn)化折算,1. 電動(dòng)機(jī)工作在電動(dòng)狀態(tài),2. 電動(dòng)機(jī)工作在發(fā)電制動(dòng)狀態(tài),在提升與下放時(shí)傳動(dòng)損耗相等的條件下，下放傳動(dòng)效率 與提升傳動(dòng)效率 之間有下列關(guān)系。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,16,電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué),2-2 生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性,1. 恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性是指生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩Tz與轉(zhuǎn)速n無(wú)關(guān)的特性。,一、按照負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小與轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律分,2. 恒功率負(fù)載特性,恒功率負(fù)載特點(diǎn)是：負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的乘積為一常數(shù)，即TZ與n成反比，特性曲線為一條雙曲線。,3. 通風(fēng)機(jī)負(fù)載特性,Tz,n,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,17,電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué),1.反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,2.位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,負(fù)載的轉(zhuǎn)矩Tz基本上與轉(zhuǎn)速n的平方成正比。負(fù)載特性為一條拋物線。,Tz,n,1,2,Tz0,二、按照負(fù)載轉(zhuǎn)矩的方向是否隨轉(zhuǎn)速方向的變化分,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,18,2-3 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性,一、機(jī)械特性的方程式,直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是指電動(dòng)機(jī)在電樞電壓、勵(lì)磁電流、電樞回路電阻為恒值的條件下，即電動(dòng)機(jī)處于穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系：,由電動(dòng)機(jī)的電勢(shì)平衡方程式、電樞電勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩的公式，得機(jī)械特性的表達(dá)式：,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,19,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性,n0稱為理想空載轉(zhuǎn)速。,實(shí)際空載轉(zhuǎn)速,= n0 TM= n0n,特性曲線的斜率,轉(zhuǎn)速降n,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,20,二、固有機(jī)械特性,當(dāng)U=UN，=N，R=Ra 時(shí)的機(jī)械特性稱為固有機(jī)械特性。,由于電樞電阻很小，特性曲線斜率很小，所以固有機(jī)械特性是硬特性。,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性,n0,N,nN,TN,N 點(diǎn)：額定狀態(tài)。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,21,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性,三、人為機(jī)械特性,當(dāng)認(rèn)為地改變電機(jī)參數(shù)或電樞電壓得到的機(jī)械特性稱為人為機(jī)械特性。,1. 電樞串接電阻時(shí)的人為特性,保持 U=UN，=N 不變，只在電樞回路中串入電阻Rpa的人為特性,Ra+Rpa,(RaRpa) , ,即機(jī)械特性變軟。,特點(diǎn)：理想空載轉(zhuǎn)速不變，斜率增加,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,22,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性,2. 降低電樞電壓時(shí)的人為特性,保持 R=Ra，=N 不變，只改變電樞電壓U的人為特性,Ua,n0,但不變,機(jī)械特性的硬度不變。,n01,U1,U1UN,特點(diǎn)：理想空載轉(zhuǎn)速隨電壓變化，但曲線斜率不變，曲線是一組平行線。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,23,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性,3. 減弱勵(lì)磁磁通時(shí)的人為特性,特點(diǎn)：隨著磁通的減弱，理想空載轉(zhuǎn)速 增大；機(jī)械特性曲線的斜率也增大。,保持 R=Ra，U=UN 不變，只減少磁通的人為特性。,21N,If ,n0 , ,機(jī)械特性變軟。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,24,一般選擇理想空載點(diǎn)（TM=0，n=n0），額定運(yùn)行點(diǎn)（TM=TMN，n=nN）,四、機(jī)械特性繪制,1. 固有特性的繪制,步驟：,1）估算Ra,2）計(jì)算CeN和CTN,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性,CTN= 9.55CeN,他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性為一條直線，所以只要求出直線上任意兩點(diǎn)的數(shù)據(jù)就可以畫出直線；,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,25,在固有機(jī)械特性方程n= n0TM的基礎(chǔ)上：,4）計(jì)算額定工作點(diǎn)：,3）計(jì)算理想空載點(diǎn)：,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性,2. 人為機(jī)械特性的繪制,TMN=CTNIaN，n=nN,TM=0，,課本中44頁(yè)例2-2說(shuō)明了機(jī)械特性的繪制方法。,根據(jù)人為特性所對(duì)應(yīng)的參數(shù)的變化和曲線的特點(diǎn)，重新計(jì)算理想空載轉(zhuǎn)速和斜率，然后得到人為機(jī)械特性方程式。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,26,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性,五、電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行條件,處于某一轉(zhuǎn)速下運(yùn)行的電力拖動(dòng)系統(tǒng)，由于受到某種擾動(dòng)，導(dǎo)致系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化而離開原來(lái)的平衡狀態(tài)，如果系統(tǒng)能在新的條件下達(dá)到新的平衡狀態(tài)，或者當(dāng)擾動(dòng)消失后系統(tǒng)回到原來(lái)的轉(zhuǎn)速下繼續(xù)運(yùn)行，則系統(tǒng)是穩(wěn)定的，否則系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。,若擾動(dòng)使負(fù)載轉(zhuǎn)矩增加到TZ，則TMATZ，轉(zhuǎn)速將降低，轉(zhuǎn)速最終如何變化，與電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性有關(guān)。,例如當(dāng)電動(dòng)機(jī)在A點(diǎn)運(yùn)行，TMA=TZ，系統(tǒng)平衡。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,27,擾動(dòng)消失后，負(fù)載轉(zhuǎn)矩恢復(fù)到TZ，則B點(diǎn)的電磁轉(zhuǎn)矩TMBTZ，電機(jī)加速，加速到A點(diǎn)時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩重新等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)又穩(wěn)定運(yùn)行于A點(diǎn)。,同理，若擾動(dòng)使負(fù)載轉(zhuǎn)矩減少，電機(jī)將升速到C點(diǎn)。,所以A點(diǎn)是穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)。,A,B,C,TZ,TZ,nB,nC,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性,擾動(dòng)消失后，重新回到A點(diǎn)。,在下圖中，轉(zhuǎn)速由nA 降到nB ，此時(shí) TMB=TZ ，電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行與B點(diǎn)。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,28,電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的充分必要條件：,若機(jī)械特性如圖所示，在B 點(diǎn)，系統(tǒng)平衡，即 TM=TZ，n=C,當(dāng)擾動(dòng)使負(fù)載轉(zhuǎn)矩減小，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速開始上升，電磁轉(zhuǎn)矩也增加，使轉(zhuǎn)速進(jìn)一步加速，此時(shí)即使擾動(dòng)消失，系統(tǒng)也將一直加速，不能回到B點(diǎn)運(yùn)行。,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,29,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性,或者說(shuō)，在交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速以上存在TMTZ 。,TM=TZ,在交點(diǎn) TM=TZ處滿足,充分條件:,必要條件:,電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性有交點(diǎn)，即,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,30,起動(dòng)時(shí)由于轉(zhuǎn)速為零，電樞電動(dòng)勢(shì)也為零，而且電樞電阻很小，所以起動(dòng)電流將達(dá)很大值。,2-4 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng),電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)接通電源后，由靜止?fàn)顟B(tài)加速到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的過(guò)程。,起動(dòng)瞬間，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)電流分別為,過(guò)大的起動(dòng)電流將引起電網(wǎng)電壓下降、影響電網(wǎng)上其它用戶的正常用電、使電動(dòng)機(jī)的換向惡化；,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,31,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng),為了限制起動(dòng)電流，他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)通常采用電樞回路串電阻或降低電樞電壓起動(dòng)。,同時(shí)過(guò)大的沖擊轉(zhuǎn)矩會(huì)損壞電樞繞組和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。,起動(dòng)過(guò)程,一、電樞回路串電阻起動(dòng),起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)電樞電壓為額定值，勵(lì)磁電流不變。,兩級(jí)電阻起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的電路原理圖和機(jī)械特性為,一般直流電動(dòng)機(jī)不允許直接起動(dòng)。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,32,T1 (I1),a1,a2, 串聯(lián) (Rst1+Rst2) 起動(dòng)： R2 = RaRst1Rst2 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 (電流)：T1 (I1) = (1.5 2.0) TN (IaN) 切除 Rst2 ：R1 = RaRst1 切換轉(zhuǎn)矩 (電流)： T2 (I2) = (1.1 1.2) TL (IL),b2,b1,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng),b,a,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,33, 切除 Rst1 ：R0 = Ra,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng),起動(dòng) a1 點(diǎn),瞬間 n 不變,b1 點(diǎn),c,c1,c2,p,c1 點(diǎn),瞬間 n 不變,起動(dòng)過(guò)程,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,34,電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué),二、降壓起動(dòng),起動(dòng)電流小，升速平穩(wěn)，起動(dòng)能耗小；,減壓起動(dòng)只有在電動(dòng)機(jī)有專用電源時(shí)才能使用。,起動(dòng)時(shí)，降低電源電壓,電流隨之減??；,起動(dòng)后，逐步提高電源電壓，使電磁轉(zhuǎn)矩維持在一定數(shù)值，保證電機(jī)按需要的加速度升速；,設(shè)備投資大。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,35,2-5 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電氣制動(dòng),一、能耗制動(dòng),在電動(dòng)狀態(tài)，電樞電流、電樞電動(dòng)勢(shì)、轉(zhuǎn)速及驅(qū)動(dòng)性質(zhì)的電磁轉(zhuǎn)矩如圖所示。,需要制動(dòng)時(shí),電樞繞組去掉電源接上制動(dòng)電阻即可。,當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩與電機(jī)轉(zhuǎn)速的方向相同時(shí)，電機(jī)運(yùn)行于電動(dòng)機(jī)狀態(tài)，當(dāng)兩者方向相反時(shí)，電機(jī)運(yùn)行于制動(dòng)狀態(tài)。,電動(dòng)狀態(tài),制動(dòng)狀態(tài),2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,36,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng),制動(dòng)開始瞬間，由于慣性，電樞保持原來(lái)方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)勢(shì)方向不變。,制動(dòng)運(yùn)行時(shí)，電機(jī)靠生產(chǎn)機(jī)械的慣性力的拖動(dòng)而發(fā)電，將生產(chǎn)機(jī)械儲(chǔ)存的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能，消耗在電阻上，直到電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。,2. 能耗制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性為,1. 能耗制動(dòng)的定義,由電勢(shì)產(chǎn)生的電樞電流的方向與電動(dòng)狀態(tài)時(shí)的電流方向相反，對(duì)應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩與電動(dòng)機(jī)時(shí)方向相反，為制動(dòng)性質(zhì)，電機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,37,制動(dòng)前：特性 1。 制動(dòng)開始后： Ua = 0， n0 = 0 特性 2,制動(dòng)過(guò)程,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng),b,a,(1) 能耗制動(dòng)過(guò)程 迅速停機(jī),na = nb，Ea = Eb,n,O 點(diǎn),自動(dòng)停車。,2,Ia= 0，T = 0，,n = 0，Ea = 0,制動(dòng)開始,Ia 反向(Ia0),a 點(diǎn)b 點(diǎn)，,T 和 TZ的共同作用,T 反向 (T0 ) ，,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,38,制動(dòng)效果（改變Rp的大?。?Rp ,b,Ia ,|Tb | ,制動(dòng)快，停車迅速。, Iamax,切換點(diǎn)（b 點(diǎn)）,Rp 的選擇,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng),2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,39,(2) 能耗制動(dòng)運(yùn)行 下放重物,b,a,2,c,n 反向起動(dòng)(n0),反向起動(dòng),制動(dòng)過(guò)程,能耗制 動(dòng)運(yùn)行,E Ia ,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng),T = Tz (c 點(diǎn))。,T , n ,T 再次反向 (T0)，, Ia再次反向 (Ia0),Ea反向(Ea0),a 點(diǎn)b 點(diǎn)O 點(diǎn),T = 0， Tz0,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,40,制動(dòng)過(guò)程,電動(dòng)狀態(tài),反向起動(dòng),能耗制動(dòng)運(yùn)行,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng),2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,41,制動(dòng)效果,b,Rp 特性 2 斜率 下放速度 | nL | 。,Rp 的選擇（各量取絕對(duì)值）,校驗(yàn),(Rb大),（對(duì)切換點(diǎn) b 點(diǎn)電流的限制）,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng),2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,42,能耗制動(dòng)操作簡(jiǎn)單，但隨著轉(zhuǎn)速下降，電動(dòng)勢(shì)減小,制動(dòng)電流和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩也隨著減小，制動(dòng)效果變差。若為了盡快停轉(zhuǎn)電機(jī)，可在轉(zhuǎn)速下降到一定程度時(shí),切除一部分制動(dòng)電阻，增大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng),二、反接制動(dòng),反接制動(dòng)電流很大。,1. 電樞（電壓）反接制動(dòng),若電樞接正極電壓，電機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)。若接上極性相反的電源電壓，電機(jī)進(jìn)行制動(dòng)，并在回路串入制動(dòng)電阻，電樞回路內(nèi)產(chǎn)生反向電流。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,43,電動(dòng)狀態(tài),制動(dòng)狀態(tài), Ua ,電樞反接時(shí)：,動(dòng)能、電源電能均被電樞總電阻消耗掉。,作用？,限制 Iamax,Ia 的方向？,T 的方向？,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng),反向的電樞電流產(chǎn)生反向的電磁轉(zhuǎn)矩，從而產(chǎn)生很強(qiáng)的制動(dòng)作用，使電機(jī)迅速停車。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,44,制動(dòng)前：特性1,制動(dòng)開始后：,特性2,制動(dòng)過(guò)程,b,a,c,d,a 點(diǎn)b 點(diǎn)， Ia 反向(Ia0) T 和 TZ 的共同作用 n = 0，T 0，,na = nb，Ea = Eb， T 反向(T0) ， n 立刻斷電， 未斷電，反向起動(dòng),制動(dòng)開始； c 點(diǎn) 停機(jī)。 d 點(diǎn)，反向電動(dòng)運(yùn)行。,立刻 斷電,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng),2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,45,制動(dòng)瞬間 b 點(diǎn)的 E,制動(dòng)效果,2 (Rp小),b,Rp 特性 2 斜率 制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 制動(dòng)快。,Rp 的選擇 （各量取絕對(duì)值）,2 (Rp大),他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng),2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,46,2. 倒拉反接（電勢(shì)反向）制動(dòng) 下放重物,電動(dòng)狀態(tài),制動(dòng)狀態(tài),電樞接入 Rp 瞬間, Ia T,TTZ n ,n = 0，TTZ,反向起動(dòng) n0 | n |, | E | ,Ia,T T = TZ 。,Ia 的方向？,T 的方向？,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng),2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,47,a,2,c,制動(dòng)運(yùn) 行狀態(tài),制動(dòng)前：特性 1,制動(dòng)開始后：,特性 2,b,d, Ia 和 T 始終沒(méi)有改變方向。,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng),倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)只適用于位能性負(fù)載。,分析,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,48,制動(dòng)效果,Rp 特性 2 斜率 下放速度 。,2(Rp大),(Rp小),Rp 的選擇 (各量取絕對(duì)值),他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng),2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,49,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng),倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性方程就是電動(dòng)狀態(tài)時(shí)電樞串電阻時(shí)的人為特性方程。由于串入電阻很大，使轉(zhuǎn)速降大于理想空載轉(zhuǎn)速，所以轉(zhuǎn)速為負(fù)值。,倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性曲線就是電動(dòng)狀態(tài)時(shí)電樞串電阻時(shí)的人為特性在第四象限的部分。,倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)時(shí)的能量關(guān)系和電壓反接制動(dòng)時(shí)相同。,三、回饋制動(dòng)(再生制動(dòng)),電動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，在某種條件下會(huì)出現(xiàn)nn0情況，此時(shí)EaU，電樞電流反向，電磁轉(zhuǎn)矩反向，由驅(qū)動(dòng)變?yōu)橹苿?dòng)。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,50,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng),回饋制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性方程與電動(dòng)狀態(tài)時(shí)相同。,穩(wěn)定運(yùn)行有兩種情況:,當(dāng)電車下坡時(shí)，運(yùn)行轉(zhuǎn)速可能超過(guò)理想空載轉(zhuǎn)速，進(jìn)入第二象限；,電壓反接制動(dòng)帶位能性負(fù)載進(jìn)入第四象限；,發(fā)生在動(dòng)態(tài)過(guò)程中的回饋制動(dòng)過(guò)程有以下兩種情況：,降壓調(diào)速時(shí)產(chǎn)生回饋制動(dòng),增磁調(diào)速時(shí)產(chǎn)生回饋制動(dòng),從能量方向看，電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)回饋制動(dòng)狀態(tài)。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,51,平地或上坡行駛時(shí)工作在 a 點(diǎn)。 下坡行駛時(shí) TZ 反向TZ2 nn0 EUa Ia0 TTZ2 b 點(diǎn)（TZ2 = T ）。, n n0 電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)， 動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能回饋電網(wǎng)。,回饋制動(dòng)的特點(diǎn),EUa,(1) 正向回饋制動(dòng) 電車下坡,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng),n , n ,a,b,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,52,電動(dòng)狀態(tài),下 坡,nEIa(T) n=n0, E=Ua, T=0,制動(dòng)狀態(tài),n E (Ua) Ia(T)0|T|,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng),2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,53,(2) 反向回饋制動(dòng) 下放重物,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng),a,c,b,d,e,a 點(diǎn),改變Ua極性 n不能躍變,c 點(diǎn),b 點(diǎn),反接制動(dòng),d 點(diǎn),反向起動(dòng),e 點(diǎn)，T = TZ 。,電壓反向反 接制動(dòng)過(guò)程,反向起動(dòng)過(guò)程,回饋制動(dòng)過(guò)程,回饋制 動(dòng)運(yùn)行,T TZ 回饋制動(dòng),2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,54,(2) 反向回饋制動(dòng) 下放重物,電壓反向,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng),電動(dòng)狀態(tài),制動(dòng)過(guò)程,反向起動(dòng),n n0 n EUa Ia (T) 反向,制動(dòng)狀態(tài),Ia 的方向？,T 的方向？,作用？,限制 Iamax,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,55,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng),制動(dòng)效果,下放速度 。,2(Rp小),(Rp大),Rp 的選擇 （各量取絕對(duì)值）,Rp ,特性 2 斜率,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,56,校驗(yàn) （各量取絕對(duì)值）,制動(dòng)瞬間 b 點(diǎn)的 E,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng),電壓反接后瞬間,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,57,在降低電樞電 壓調(diào)速過(guò)程中,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng),a,c,b,d,回饋制 動(dòng)過(guò)程,在增加勵(lì)磁電 流調(diào)速過(guò)程中,a,c,b,d,工作點(diǎn) 跳到何處？,回饋制 動(dòng)過(guò)程,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,58,他勵(lì)電動(dòng)機(jī)在四象限中的運(yùn)行狀態(tài),1. 電動(dòng)狀態(tài),他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng),2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,59,2. 制動(dòng)狀態(tài),他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng),2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,60,2-6 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速,電力拖動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)速可以采用機(jī)械調(diào)、電氣調(diào)速或二者配合調(diào)速。,改變電動(dòng)機(jī)的參數(shù)就是人為地改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，使工作點(diǎn)發(fā)生變化，轉(zhuǎn)速發(fā)生變化。,改變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)速比進(jìn)行調(diào)速的方法稱為機(jī)械調(diào)速；,改變電動(dòng)機(jī)參數(shù)進(jìn)行調(diào)速的方法稱為電氣調(diào)速。,如果機(jī)械特性不變，因負(fù)載變化而引起轉(zhuǎn)速的變化，則不能稱為調(diào)速。,調(diào)速前后，電動(dòng)機(jī)工作在不同的機(jī)械特性上。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,61,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為, 弱磁調(diào)速。,一、調(diào)速指標(biāo),1. 調(diào)速范圍,生產(chǎn)機(jī)械要求的調(diào)速范圍D代表機(jī)械可能進(jìn)行的最大轉(zhuǎn)速nman與最小轉(zhuǎn)速nmin之比，或最大與最小線速度之比。,電氣調(diào)速方法：, 調(diào)壓調(diào)速；, 電樞串電阻調(diào)速；,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,62,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速,例車床D=20120，龍門刨床D=1040，機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)D=5200,軋鋼機(jī)D=3120，造紙機(jī)D=320等 。,電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速受電機(jī)的機(jī)械強(qiáng)度、換向等方面的限制。一般在額定轉(zhuǎn)速的范圍，是不能太高的。,不同的生產(chǎn)機(jī)械要求的調(diào)速范圍是不同的， D是指生產(chǎn)機(jī)械總的調(diào)速范圍。,要擴(kuò)大調(diào)速范圍，必須設(shè)法盡可能地提高最高轉(zhuǎn)速與降低最低轉(zhuǎn)速；,降低最低轉(zhuǎn)速受低速運(yùn)行時(shí)的相對(duì)穩(wěn)定性限制。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,63,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速,相對(duì)穩(wěn)定性是指負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化時(shí)轉(zhuǎn)速變化的程度，變化的越小，相對(duì)穩(wěn)定性就越好，能得到最低轉(zhuǎn)速越小，D也越高。,生產(chǎn)機(jī)械對(duì)機(jī)械特性相對(duì)穩(wěn)定性的程度是有要求的，顯然若低速時(shí)機(jī)械特性較軟，相對(duì)穩(wěn)定性較差，低速就不穩(wěn)定，負(fù)載變化時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可能變的接近于零，甚至可能使生產(chǎn)機(jī)械停下來(lái)，因此必須設(shè)法得到低速硬特性的擴(kuò)大調(diào)速范圍。,2. 靜差率（相對(duì)穩(wěn)定性）,指負(fù)載變化時(shí)，轉(zhuǎn)速變化的程度。 轉(zhuǎn)速變化小，穩(wěn)定性好。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,64,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速,%越小，相對(duì)穩(wěn)定性越好；%與機(jī)械特性硬度和n0有關(guān)。,D與%相互制約:越小,D越小，相對(duì)穩(wěn)定性越好；,調(diào)速范圍與靜差率的關(guān)系,在保證一定的指標(biāo)的前提，要擴(kuò)大D，須減少n，即提高機(jī)械特性的硬度。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,65,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速,3. 調(diào)速的平滑性,越接近1，平滑性越好，當(dāng)=1時(shí)，稱為無(wú)級(jí)調(diào)速，即轉(zhuǎn)速可以連續(xù)調(diào)節(jié)。調(diào)速不連續(xù)時(shí)，級(jí)數(shù)有限，稱為有級(jí)調(diào)速。,4. 調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性,在一定的調(diào)速范圍內(nèi)，調(diào)速的級(jí)數(shù)越多，調(diào)速越平滑。相鄰兩級(jí)轉(zhuǎn)速之比，為平滑系數(shù)：,主要指調(diào)速設(shè)備的投資、運(yùn)行效率及維修費(fèi)用等。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,66,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速,二、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速,Ra RaRpa,b,c,n0,a,未串電阻時(shí)的工作點(diǎn),串電阻Rpa后,工作點(diǎn)由abc,1. 改變電樞電阻調(diào)速,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,67,a,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速,b,c,b,c,a,(Ra + Rpa) n ，(Ra + Rpa) n 。, 低速的穩(wěn)定性變差。, 調(diào)速范圍：受穩(wěn)定性影響，D 較小。, 調(diào)速的穩(wěn)定性,(Ra + Rpa) , 調(diào)速方向：在 nN 以下 調(diào)節(jié)。,串電阻調(diào)速的特點(diǎn)：,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,68, 調(diào)速的平滑性,電樞電路總電阻,PCu = R Ia2 = Ua Ia E Ia = Ua Ia (1 E / Ua) = Ua Ia (1 n / n0), 低速效率低。, 調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性 P1 = Ua Ia = E IaR Ia2,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速,取決于 Rpa 的調(diào)節(jié)方式，一般為有級(jí)調(diào)速。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,69,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速,調(diào)速過(guò)程電流變化曲線調(diào)速前、后電流不變,調(diào)速過(guò)程轉(zhuǎn)速變化曲線,t,t=t0,n2,n1,Ia1,ia,n,ia,n,他勵(lì)電動(dòng)機(jī)改變電樞回路電阻的調(diào)速過(guò)程中電流和轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律（設(shè)帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載）,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,70,結(jié)論：,(1) 調(diào)速方法簡(jiǎn)單，控制設(shè)備不復(fù)雜。,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速,(2) 調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性很差。,一般用于串勵(lì)或復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的電車、煉鋼車間的澆鑄吊車等生產(chǎn)機(jī)械。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,71,2. 減弱磁通調(diào)速,Tz,n不能躍變 E = Ce n,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速,2 1,b,c,a,n0“,If ,E ,Ia ,TM ,n ,連續(xù)調(diào)節(jié)Uf（或Rf）可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。,E 下降至某一最小值后回升, Ia 和 T M上升至某一最大值后下降,T = Tz，n = nc 。, 調(diào)速方向,在 nN 以上（IfN 以下）調(diào)節(jié)。, 調(diào)速的平滑性,n0,減弱磁通調(diào)速的特點(diǎn)：,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,72, ,n ，n0 , 變化小，,穩(wěn)定性較好。,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速,調(diào)節(jié)Uf 則需要專用直流電源。,調(diào)節(jié)Rf 比較經(jīng)濟(jì)；, 調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性,普通 M ：D = 2，特殊設(shè)計(jì)的 M ：D = 4。,受機(jī)械強(qiáng)度（nmax）的限制，D 不大。, 調(diào)速范圍, 調(diào)速的穩(wěn)定性,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,73,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速,減弱磁通調(diào)速前、后轉(zhuǎn)速變化曲線,減弱磁通前、后的電樞電流變化曲線,改變勵(lì)磁電流調(diào)速時(shí)電流和轉(zhuǎn)速的變化過(guò)程（設(shè)帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載）,n1,n2,Ia1,Ia2,t=t0,t,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,74,應(yīng)用 不經(jīng)常逆轉(zhuǎn)的重型機(jī)床； 如：國(guó)產(chǎn)C660、 C670 等機(jī)床； 重型龍門刨床的主傳動(dòng)在高速區(qū)的調(diào)速。,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速,結(jié)論：磁場(chǎng)越弱，轉(zhuǎn)速越高。因此電機(jī)運(yùn)行時(shí)勵(lì)磁回路不能開路。,為了擴(kuò)大調(diào)速范圍，通常把降壓和弱磁兩種調(diào)速方法結(jié)合起來(lái)，在額定轉(zhuǎn)速以上，采用弱磁調(diào)速，在額定轉(zhuǎn)速以下采用降壓調(diào)速。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,75,3. 改變電樞電壓調(diào)速,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速,Ua Ua“,b,c,n0 n0“,a,Ua n ，Ua n 。, 不變，,但 ,穩(wěn)定性變差。, 調(diào)速方向：, 調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性：需要專用直流電源。, 調(diào)速范圍：D 不大（D8） 。,改變 Ua, 調(diào)速的穩(wěn)定性：,連續(xù)調(diào)節(jié) Ua ，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。, 調(diào)速的平滑性：,在 UN（或nN）以下調(diào)節(jié)。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,76,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速,用他勵(lì)發(fā)電機(jī)與他勵(lì)電動(dòng)機(jī)組成GM系統(tǒng)，如課本中圖2-25所示。,（1）機(jī)械特性和調(diào)速特性,在電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的電樞回路中，電動(dòng)機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì),在軋鋼機(jī)，龍門刨和起重機(jī)設(shè)備中常用GM系統(tǒng)。,如果調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流和調(diào)節(jié)電樞電壓相結(jié)合，則GM系統(tǒng)的調(diào)速范圍可進(jìn)一步擴(kuò)大，速比可達(dá)25:1。,利用GM系統(tǒng)，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流使能任意改變加于電動(dòng)機(jī)電樞電壓，因而能在極限的范圍內(nèi)平滑地調(diào)速。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,77,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速,式中 Eaf 發(fā)電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)； Raf 發(fā)電機(jī)的電樞電阻； Rad 電動(dòng)機(jī)的電樞電阻； d電動(dòng)機(jī)的每極磁通。,所以，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性方程式為,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,78,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速,改變電動(dòng)機(jī)的磁通調(diào)速,G-M系統(tǒng)機(jī)械特性,T,d1 d2 d3,d3,d2,d1,Eaf=常數(shù),Eaf1= EafN,Eaf1 Eaf2Eaf3,d=常數(shù),n,Eaf2,Eaf3,電動(dòng)機(jī)的理想空載轉(zhuǎn)速:,轉(zhuǎn)速降:,G-M系統(tǒng)的調(diào)速方法：,改變發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)調(diào)速,改變發(fā)電機(jī)的磁通即可改變發(fā)電機(jī)的電勢(shì)。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,79,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速, 起動(dòng),（2）起動(dòng)和制動(dòng),要使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，只要將開關(guān)斷開，電動(dòng)機(jī)就能獲得電氣制動(dòng)而迅速停下來(lái)。, 制動(dòng),發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)從零逐漸升高，不會(huì)發(fā)生起動(dòng)電流過(guò)大造成對(duì)電動(dòng)機(jī)的沖擊，保證了電動(dòng)機(jī)能平穩(wěn)起動(dòng)，而不需要在電樞電路中串接起動(dòng)電阻。,首先必須使電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁，并調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流達(dá)到額定值，然后再使發(fā)電機(jī)勵(lì)磁。,2009年2月16日星期一,山東理工大學(xué)電工電子教研室weipeiyu制作,80,他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速,要實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，只要將開關(guān)投到相反位置即可。,三、調(diào)速方式與負(fù)載類型的配合,電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載轉(zhuǎn)速下容許