第3章直流電機(jī)的工作原理與特性

1、第三章第三章直流電機(jī)的工作原理及特性直流電機(jī)的工作原理及特性重點(diǎn)掌握：重點(diǎn)掌握：了解直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理；了解直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理；掌握直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性；掌握直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性；掌握直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)等各種特性；掌握直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)等各種特性；掌握實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)的各種方法以及掌握實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)的各種方法以及它們的使用場(chǎng)所。它們的使用場(chǎng)所。電機(jī)分交流和直流兩種。電機(jī)分交流和直流兩種。直流電機(jī)直流電機(jī)工作電壓或輸出的電壓為直流；工作電壓或輸出的電壓為直流；交流電機(jī)交流電機(jī)工作電壓為交流。工作電壓為交流。直流電機(jī)分直流電動(dòng)機(jī)和直

2、流發(fā)電機(jī)兩種。直流電機(jī)分直流電動(dòng)機(jī)和直流發(fā)電機(jī)兩種。直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；直流發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。3.2直流發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī)3.3直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性3.4直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性3.5直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性3.6直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)特性直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)特性章節(jié)內(nèi)容：3.1直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理31直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理一、直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)一、直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)根據(jù)電機(jī)的

3、工作原理，直流電機(jī)的組成可分三個(gè)部分：根據(jù)電機(jī)的工作原理，直流電機(jī)的組成可分三個(gè)部分：主要由定子鐵心和繞在上面的勵(lì)磁繞組兩主要由定子鐵心和繞在上面的勵(lì)磁繞組兩部分組成。部分組成。主要由電樞鐵心和電樞繞組兩部分組成。主要由電樞鐵心和電樞繞組兩部分組成。由換向片和電刷組成，電刷固定在定子上，換向片由換向片和電刷組成，電刷固定在定子上，換向片與電樞繞組相連，換向片與電刷保持滑動(dòng)接觸。與電樞繞組相連，換向片與電刷保持滑動(dòng)接觸。定定子：子：轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子：子：換向器：換向器：二、基本的工作原理二、基本的工作原理為了討論直流電機(jī)的工作原理，可把復(fù)雜的直流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為了討論直流電機(jī)的工作原理，可把復(fù)雜的直流電機(jī)結(jié)

4、構(gòu)簡(jiǎn)化為電機(jī)具有一對(duì)主磁極，電樞繞組只是一個(gè)線圈，線圈兩端分別聯(lián)為電機(jī)具有一對(duì)主磁極，電樞繞組只是一個(gè)線圈，線圈兩端分別聯(lián)在兩個(gè)換向片上，換向片上壓著電刷在兩個(gè)換向片上，換向片上壓著電刷A和和B。主磁極主磁極(1)：勵(lì)磁繞組上加上：勵(lì)磁繞組上加上直流電壓，就有勵(lì)磁電流通過(guò)，直流電壓，就有勵(lì)磁電流通過(guò)，使定子鐵心產(chǎn)生固定磁場(chǎng)，即定使定子鐵心產(chǎn)生固定磁場(chǎng)，即定子的主要作用是產(chǎn)生主磁場(chǎng)。子的主要作用是產(chǎn)生主磁場(chǎng)。電樞繞組電樞繞組(2)：在固定的磁場(chǎng)：在固定的磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，主要作用是產(chǎn)生感應(yīng)電中旋轉(zhuǎn)，主要作用是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或產(chǎn)生機(jī)械轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)能量動(dòng)勢(shì)或產(chǎn)生機(jī)械轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。的轉(zhuǎn)換。換向器換向器

5、(3、4)：電刷固定不動(dòng)，換：電刷固定不動(dòng)，換向片與電樞繞組一起旋轉(zhuǎn)。作用：向片與電樞繞組一起旋轉(zhuǎn)。作用：發(fā)電機(jī)：發(fā)電機(jī)：將電樞繞組內(nèi)感應(yīng)的交將電樞繞組內(nèi)感應(yīng)的交流電勢(shì)轉(zhuǎn)換成電刷間的直流電勢(shì)。流電勢(shì)轉(zhuǎn)換成電刷間的直流電勢(shì)。電動(dòng)機(jī)：電動(dòng)機(jī)：將外加的直流電流轉(zhuǎn)換將外加的直流電流轉(zhuǎn)換為電樞繞組的交變電流，并保證每一為電樞繞組的交變電流，并保證每一磁極下，電樞導(dǎo)體的電流的方向不變，磁極下，電樞導(dǎo)體的電流的方向不變，以產(chǎn)生恒定的電磁轉(zhuǎn)矩。以產(chǎn)生恒定的電磁轉(zhuǎn)矩。1發(fā)電機(jī)原理：發(fā)電機(jī)原理：將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。電樞由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電樞由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)而在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，在電而在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，在電樞線圈的

6、兩根有效邊中樞線圈的兩根有效邊中便感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)便感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)e。每一有效邊中的電動(dòng)勢(shì)是交變的，即在每一有效邊中的電動(dòng)勢(shì)是交變的，即在N極下是一個(gè)方向，極下是一個(gè)方向，當(dāng)它轉(zhuǎn)到當(dāng)它轉(zhuǎn)到S極下時(shí)是另一個(gè)方向。極下時(shí)是另一個(gè)方向。由于電刷由于電刷A總是同與總是同與N極下的有效邊相聯(lián)的換向片接觸，而電極下的有效邊相聯(lián)的換向片接觸，而電刷刷B總是同與總是同與S極下的有效邊相聯(lián)的換向片接觸，因此，在電刷間極下的有效邊相聯(lián)的換向片接觸，因此，在電刷間就出現(xiàn)一個(gè)極性不變的電動(dòng)勢(shì)或電壓，當(dāng)電刷之間接有負(fù)載時(shí)，就出現(xiàn)一個(gè)極性不變的電動(dòng)勢(shì)或電壓，當(dāng)電刷之間接有負(fù)載時(shí)，在電動(dòng)勢(shì)的作用下就在電路中產(chǎn)生一定方向的電流。在

7、電動(dòng)勢(shì)的作用下就在電路中產(chǎn)生一定方向的電流。c3-1.swf2電動(dòng)機(jī)原理電動(dòng)機(jī)原理：將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。直流電源接在電直流電源接在電刷之間而使電流通入刷之間而使電流通入電樞線圈。電樞線圈。當(dāng)線圈的有效邊從當(dāng)線圈的有效邊從N（S）極下轉(zhuǎn)到）極下轉(zhuǎn)到S（N）極下時(shí)，其中電）極下時(shí)，其中電流的方向必須同時(shí)改變。流的方向必須同時(shí)改變。N極下的有效邊中的電流總是一個(gè)方向，而極下的有效邊中的電流總是一個(gè)方向，而S極下的有效邊極下的有效邊中的電流總是另一個(gè)方向。這樣使兩個(gè)邊上受到的電磁力的方中的電流總是另一個(gè)方向。這樣使兩個(gè)邊上受到的電磁力的方向一致，電樞因而轉(zhuǎn)動(dòng)。向一致，電樞因而轉(zhuǎn)動(dòng)。

8、C3-2.swf三、電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩三、電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩1.電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)E根據(jù)電磁學(xué)原理，兩電刷間的有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。根據(jù)電磁學(xué)原理，兩電刷間的有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。nKEe 式中：式中：E 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（V）；）； 一對(duì)磁極的磁通（一對(duì)磁極的磁通（Wb）；）；n 電樞轉(zhuǎn)速（電樞轉(zhuǎn)速（r/min）；）；Ke與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)。與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)。方向方向:直流發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī)總是與電流的方向相同，常稱為總是與電流的方向相同，常稱為電源電動(dòng)勢(shì)電源電動(dòng)勢(shì)。直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)總是與電流的方向相反，常稱為總是與電流的方向相反，常稱為反電動(dòng)勢(shì)。反電動(dòng)勢(shì)。大小大小:2電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩TM電樞繞組中的電

9、流和磁通相互作用，產(chǎn)生電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩。電樞繞組中的電流和磁通相互作用，產(chǎn)生電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩。amMIKT 式中：式中：TM電磁轉(zhuǎn)矩（電磁轉(zhuǎn)矩（Nm）；）；一對(duì)磁極的磁通（一對(duì)磁極的磁通（Wb）；）；Ia電樞電流（電樞電流（A）；）；Km與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)，與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)，Km=9.55 Ke大?。捍笮。喊l(fā)電機(jī)：發(fā)電機(jī)：阻轉(zhuǎn)矩，它與電樞轉(zhuǎn)動(dòng)的方向或原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的阻轉(zhuǎn)矩，它與電樞轉(zhuǎn)動(dòng)的方向或原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的方向相反。方向相反。在等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩在等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩T1必須與發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩必須與發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩TM及及空載損耗轉(zhuǎn)矩空載損耗轉(zhuǎn)矩T0相平衡。相平衡。電動(dòng)機(jī)

10、：電動(dòng)機(jī)：驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，它與電樞轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相同，使電樞轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，它與電樞轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相同，使電樞轉(zhuǎn)動(dòng)。在等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩在等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩TM必須與機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩必須與機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL及及空載損耗轉(zhuǎn)矩空載損耗轉(zhuǎn)矩T0相平衡。相平衡。作用：作用：從以上分析可知，直流電機(jī)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行和作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，從以上分析可知，直流電機(jī)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行和作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，雖然都產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)雖然都產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)E和電磁轉(zhuǎn)矩和電磁轉(zhuǎn)矩T，但二者的作用正好相反。，但二者的作用正好相反。電機(jī)運(yùn)行方電機(jī)運(yùn)行方式式E與與I的方向的方向E的作用的作用TM的性質(zhì)的性質(zhì)轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系系發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)相同相同

11、電源電動(dòng)勢(shì)電源電動(dòng)勢(shì)阻轉(zhuǎn)矩阻轉(zhuǎn)矩T1=TM+T0電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)相反相反反電動(dòng)勢(shì)反電動(dòng)勢(shì)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩TM=TL+T0四、直流電動(dòng)機(jī)的分類四、直流電動(dòng)機(jī)的分類按定子勵(lì)磁繞組的勵(lì)磁方式不同可分為四類：按定子勵(lì)磁繞組的勵(lì)磁方式不同可分為四類：1他勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁他勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁繞組由外加電源單獨(dú)供電，繞組由外加電源單獨(dú)供電，勵(lì)磁電流的大小與電樞兩端勵(lì)磁電流的大小與電樞兩端電壓或電樞電流的大小無(wú)關(guān)。電壓或電樞電流的大小無(wú)關(guān)。2.并勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁繞組并勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁繞組與電樞繞組并聯(lián)連接，由外部與電樞繞組并聯(lián)連接，由外部電源一起供電。電源一起供電。3串勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁繞串勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)連接

12、，由組與電樞繞組串聯(lián)連接，由外部電源一起供電。外部電源一起供電。4復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁繞復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁繞組分為兩部分，一部分與電樞組分為兩部分，一部分與電樞繞組串聯(lián)連接，另一部分與電繞組串聯(lián)連接，另一部分與電樞繞組并聯(lián)連接。樞繞組并聯(lián)連接。3.2直流發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī)一、他勵(lì)發(fā)電機(jī)一、他勵(lì)發(fā)電機(jī)外電源外電源UfIf E n原動(dòng)機(jī)原動(dòng)機(jī)電樞電樞Ua1.空載運(yùn)行空載運(yùn)行勵(lì)磁電路：勵(lì)磁電路：If =UfRf勵(lì)磁電路勵(lì)磁電路總電阻總電阻電樞電路：電樞電路： Ia = 0，Ua = U0 = E調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)RfIf 可變可變 可變可變 E 可變可變 Ua可變?？勺?。+UaGIf+UfEIaU0 = E = f

13、(If)空載特性空載特性O(shè)IfU0Er剩磁感應(yīng)剩磁感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)2.負(fù)載運(yùn)行負(fù)載運(yùn)行輸出電壓輸出電壓:U = Ua輸出電流輸出電流:I = Ia 電壓平衡方程式電壓平衡方程式 U = Ua = ERaIa當(dāng)當(dāng)Ia Ra Ia E (電樞反應(yīng)電樞反應(yīng))Ua 外特性外特性U = f (I )n =nNIa =0OIUn = nNIf = IfNINUNU0n =nNIf =常數(shù)常數(shù)空載特性空載特性外特性外特性電壓調(diào)整率電壓調(diào)整率VR=U0UNUN100% (5%10%)調(diào)整特性調(diào)整特性當(dāng)當(dāng)n= nN，U = UN時(shí)：時(shí)： If = f (I )OI If IfNIN調(diào)整特性調(diào)整特性二、并勵(lì)發(fā)電機(jī)

14、二、并勵(lì)發(fā)電機(jī)Ua E ? E ?1.自勵(lì)條件自勵(lì)條件(1)主磁極必須有剩磁主磁極必須有剩磁r：rErIfrEEr與與r方向相同方向相同EEr與與r方向相反方向相反(2)勵(lì)磁電流產(chǎn)生的磁通必須與剩磁同方向：勵(lì)磁電流產(chǎn)生的磁通必須與剩磁同方向：rErIfrEErIfIfr E E 與與If 既應(yīng)滿足空載特性又應(yīng)滿足歐姆定律。既應(yīng)滿足空載特性又應(yīng)滿足歐姆定律。GEIfIaI當(dāng)當(dāng)Rf Rk時(shí)，時(shí)， E Er，能夠自勵(lì)。能夠自勵(lì)。當(dāng)當(dāng)Rf=Rk時(shí)，時(shí)， E不確定，不能自勵(lì)。不確定，不能自勵(lì)。當(dāng)當(dāng)Rf Rk時(shí)，時(shí)， EEr，不能自勵(lì)。，不能自勵(lì)。(3)勵(lì)磁電路的電阻必須小于臨界電阻。勵(lì)磁電路的電阻必須小

15、于臨界電阻。If=ERaRfOIfEErQIfrIf1If2If場(chǎng)阻線：場(chǎng)阻線：場(chǎng)阻線的斜率：場(chǎng)阻線的斜率：= RaRftan =EIfOIfEErRf =RkRf RkRfRk2.運(yùn)行分析運(yùn)行分析I = Ia IfU = Ua = UfUa = E RaIaI Ia RaIa E ( (電樞反應(yīng)電樞反應(yīng)) )Uf Ua外特性外特性 U = f (I )n =nNRf =常數(shù)常數(shù)OIUU0他勵(lì)他勵(lì)并勵(lì)并勵(lì)(1)負(fù)載增加時(shí)，負(fù)載增加時(shí)，U 下降較快。下降較快。VR20%EUaIfIaIG三、復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)三、復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)1.分為積復(fù)勵(lì)和差復(fù)勵(lì)分為積復(fù)勵(lì)和差復(fù)勵(lì)2.對(duì)于積復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)對(duì)于積復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)(1)

16、平復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)平復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)當(dāng)當(dāng)I = IN時(shí)的時(shí)的UN = U0。(2)過(guò)復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)過(guò)復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)當(dāng)當(dāng)I = IN時(shí)的時(shí)的UNU0。(3)欠復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)欠復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)當(dāng)當(dāng)I = IN時(shí)的時(shí)的UN U0。他勵(lì)他勵(lì)并勵(lì)并勵(lì)過(guò)復(fù)勵(lì)過(guò)復(fù)勵(lì)I(lǐng)N平復(fù)勵(lì)平復(fù)勵(lì)欠復(fù)勵(lì)欠復(fù)勵(lì)差復(fù)勵(lì)差復(fù)勵(lì)OIUUNGIIaIf+U33直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性一、機(jī)械特性的一般形式一、機(jī)械特性的一般形式電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性指的是電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性指的是轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。之間的關(guān)系。不同勵(lì)磁方式的電動(dòng)機(jī)，其運(yùn)行特性也不盡相同，下面主要介不同勵(lì)磁方式的電動(dòng)機(jī)，其運(yùn)行特性也不盡相同，下面主要介紹在調(diào)速系統(tǒng)

17、中應(yīng)用的較廣泛的他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。紹在調(diào)速系統(tǒng)中應(yīng)用的較廣泛的他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)和并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的原理電路圖。直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)和并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的原理電路圖。式中式中:U外加電樞電壓（外加電樞電壓（V）E感應(yīng)電勢(shì)（感應(yīng)電勢(shì)（V）aI電樞電流（電樞電流（A）aR電樞回路內(nèi)阻（電樞回路內(nèi)阻（）電樞回路勵(lì)磁回路aaRIEU 電壓平衡方程式：、nKEe amIKT aaeRInKU 即：即：aeaeIKRKUn 轉(zhuǎn)速特性轉(zhuǎn)速特性TKKRKUn2meae 機(jī)械特性機(jī)械特性他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流If的大的大小與電樞電流小與電樞電流Ia的大小無(wú)關(guān)，它的大小無(wú)關(guān)，它的大小只取決于的

18、大小只取決于Rf、 Uf的大小，的大小，當(dāng)當(dāng)Rf、 Uf的大小一定時(shí)的大小一定時(shí),If為定值，為定值，即磁通即磁通 為定值。為定值。aaRIEU 例：一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在穩(wěn)態(tài)下運(yùn)行時(shí)，電樞反電例：一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在穩(wěn)態(tài)下運(yùn)行時(shí)，電樞反電勢(shì)勢(shì)E=E1，如負(fù)載轉(zhuǎn)矩，如負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL=常數(shù)，外加電壓和電樞電路常數(shù)，外加電壓和電樞電路中的電阻均不變，問(wèn)減弱勵(lì)磁使轉(zhuǎn)速上升到新的穩(wěn)態(tài)中的電阻均不變，問(wèn)減弱勵(lì)磁使轉(zhuǎn)速上升到新的穩(wěn)態(tài)值后，電樞反電勢(shì)將如何變化？是大于、小于還是等值后，電樞反電勢(shì)將如何變化？是大于、小于還是等于于E1？1.理想空載轉(zhuǎn)速：理想空載轉(zhuǎn)速： T=0時(shí)的轉(zhuǎn)速稱為理想空載轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)速稱為理想

19、空載轉(zhuǎn)速，用速，用n0表示。表示。 e0KUn 2.轉(zhuǎn)速降落轉(zhuǎn)速降落TKKRnnn2mea0 3.機(jī)械特性硬度機(jī)械特性硬度為了衡量機(jī)械特性的平直程度，引進(jìn)一個(gè)機(jī)械特性硬度的概念，為了衡量機(jī)械特性的平直程度，引進(jìn)一個(gè)機(jī)械特性硬度的概念，其定義為：其定義為：%100dd nTnT 理想空載點(diǎn)理想空載點(diǎn)TKKRKUn2meae 即轉(zhuǎn)矩變化與所引起的轉(zhuǎn)速變即轉(zhuǎn)矩變化與所引起的轉(zhuǎn)速變化的比值，稱為機(jī)械特性的硬度?；谋戎?，稱為機(jī)械特性的硬度。根據(jù)根據(jù) 值的不同，可將電值的不同，可將電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性分為三類。動(dòng)機(jī)機(jī)械特性分為三類。（1）絕對(duì)硬特性）絕對(duì)硬特性 （2）硬特性）硬特性 10（3）軟特性）軟特性

20、10%100dd nTnT 二、固有機(jī)械特性二、固有機(jī)械特性固有機(jī)械特性指的是在額定條件（額定電壓固有機(jī)械特性指的是在額定條件（額定電壓UN和額定磁通和額定磁通 N )下和電樞電路內(nèi)不外接任何電阻時(shí)下和電樞電路內(nèi)不外接任何電阻時(shí)的的 n=f(T)即即:TKKRKUn2NmeaNeN 是一條直線。是一條直線?？筛鶕?jù)電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)求出可根據(jù)電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)求出(0,n0)和和(TN,nN)得到：得到：通常直流電動(dòng)機(jī)銘牌上給出額定功率通常直流電動(dòng)機(jī)銘牌上給出額定功率PN 、額定電壓、額定電壓UN 、額、額定電流定電流IN和額定轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速nN計(jì)算步驟：計(jì)算步驟：(1)估算電樞電阻估算電樞電阻Ra

21、 依據(jù)：電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下的銅耗依據(jù)：電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下的銅耗Ia2Ra約占總損耗約占總損耗PN的的50%75%。NNIURIIUIUIUPIUP)1)(75. 05 . 0()1(Na2aNNNNNNNNNNNN 輸輸入入功功率率輸輸出出功功率率式中：式中：NNNNIUP 是額定運(yùn)行條件下電動(dòng)機(jī)的效率，且此時(shí)是額定運(yùn)行條件下電動(dòng)機(jī)的效率，且此時(shí)NaII 故得故得NNNNNa)1)(75. 05 . 0(IUIUPR (2)求求Ne K額定運(yùn)行條件下的反電勢(shì)為：額定運(yùn)行條件下的反電勢(shì)為：aNNNeRIUnKEN 故故NaNNNenRIUK (3)求理想空載轉(zhuǎn)速求理想空載轉(zhuǎn)速:NeN0 KUn

22、得得 00 n,(4)求額定轉(zhuǎn)矩求額定轉(zhuǎn)矩:NNNNN55. 9nPPT 得得 NN,nT根據(jù)根據(jù) 、00 n, NN,nT兩點(diǎn)，就可作出他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)近似是機(jī)械特性曲線兩點(diǎn)，就可作出他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)近似是機(jī)械特性曲線 。Tfn 3)舉例 (1)一臺(tái)Z2-51型直流他激電動(dòng)機(jī),已知額定功率5.5kW,額定電壓220V,額定電流31A,額定轉(zhuǎn)速1500r/min,忽略損耗,求自然機(jī)械特性. 解:分析 只要求出理想空載點(diǎn)和額定運(yùn)行點(diǎn),就可繪出機(jī)械特性. 0 500 751NNaNNNpURU II =0.71NNaeNNUI RKn=0.132NoeNUnK=1667r/min9 55NNNPTn=

23、35Nm三、人為機(jī)械特性三、人為機(jī)械特性人為機(jī)械特性是指人為地改變電動(dòng)機(jī)的參數(shù)所得到的機(jī)械特性：人為機(jī)械特性是指人為地改變電動(dòng)機(jī)的參數(shù)所得到的機(jī)械特性：電動(dòng)機(jī)電樞外加電壓電動(dòng)機(jī)電樞外加電壓U勵(lì)磁磁通勵(lì)磁磁通的大小的大小電樞回路串接附加電阻電樞回路串接附加電阻Rad1.電樞回路中串接附加電阻時(shí)的人為特性電樞回路中串接附加電阻時(shí)的人為特性 NN, UU電壓平衡方程式為：電壓平衡方程式為：)(adaaNRRIEU 得到的人為機(jī)械特性方程式為：得到的人為機(jī)械特性方程式為：TKKRRKUn2NmeadaNeN TKKRKUn2NmeaNeN 把把TKKRRKUn2NmeadaNeN 與與特性變軟特性變軟

24、空載速度不變空載速度不變隨著電阻的增加，轉(zhuǎn)速降落增加隨著電阻的增加，轉(zhuǎn)速降落增加人為機(jī)械特性固有機(jī)械特性2.改變電樞電壓改變電樞電壓U時(shí)的人為特性時(shí)的人為特性 0,adN R TKKRKUn2NmeaNeN 把把TKKRKUn2NmeaNe 與與空載速度隨著空載速度隨著U的減小而減小；的減小而減小；轉(zhuǎn)速降落不變；轉(zhuǎn)速降落不變；特性硬度不變特性硬度不變?nèi)藶闄C(jī)械特性固有機(jī)械特性?人為特性曲人為特性曲線都在固有特線都在固有特性曲線之下性曲線之下電動(dòng)機(jī)電樞繞組絕緣耐壓強(qiáng)度電動(dòng)機(jī)電樞繞組絕緣耐壓強(qiáng)度的限制，電樞電壓只允許在其的限制，電樞電壓只允許在其額定值以下調(diào)節(jié)。額定值以下調(diào)節(jié)。3改變磁通改變磁通 時(shí)

25、的人為特性時(shí)的人為特性 0,adN RUU轉(zhuǎn)速降隨磁通的減轉(zhuǎn)速降隨磁通的減小而增大小而增大理想空載轉(zhuǎn)速隨磁理想空載轉(zhuǎn)速隨磁通通減小而增加減小而增加TKKRKUn2NmeaNeN 把把TKKRKUn2meaeN 與與特性變軟特性變軟人為機(jī)械特性固有機(jī)械特性?磁通只能減小磁通只能減小勵(lì)磁線圈發(fā)熱和電動(dòng)機(jī)磁飽和的勵(lì)磁線圈發(fā)熱和電動(dòng)機(jī)磁飽和的限制，勵(lì)磁電流只能在低于其額限制，勵(lì)磁電流只能在低于其額定值的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)定值的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)弱磁弱磁調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)。當(dāng)磁通過(guò)分削弱后：當(dāng)磁通過(guò)分削弱后：（2）當(dāng)）當(dāng) 0時(shí)：時(shí)：空載或輕載時(shí)速度空載或輕載時(shí)速度n ，通常稱為，通常稱為“飛車飛車”；當(dāng)電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩大于

26、電磁轉(zhuǎn)矩時(shí)，電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩大于電磁轉(zhuǎn)矩時(shí)，電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)，通常稱為通常稱為“堵轉(zhuǎn)堵轉(zhuǎn)”。堵轉(zhuǎn)時(shí)電樞電流為。堵轉(zhuǎn)時(shí)電樞電流為Ist，長(zhǎng)時(shí)間的大電流會(huì)燒，長(zhǎng)時(shí)間的大電流會(huì)燒壞電樞繞組。壞電樞繞組。因此，直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前必須先加勵(lì)磁電流，在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程因此，直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前必須先加勵(lì)磁電流，在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，決不允許勵(lì)磁電路斷開(kāi)或勵(lì)磁電流為零，為此，直流他勵(lì)電動(dòng)中，決不允許勵(lì)磁電路斷開(kāi)或勵(lì)磁電流為零，為此，直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)在使用中，一般都設(shè)有機(jī)在使用中，一般都設(shè)有“失磁失磁”保護(hù)。保護(hù)。（1）如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，將使電動(dòng)機(jī)電流大大增加而嚴(yán)重過(guò)載；）如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，將使電動(dòng)機(jī)電流

27、大大增加而嚴(yán)重過(guò)載； 【例2】 一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)， PN = 10 kW，UaN = 220 V，IaN = 210 A，nN = 750 r/min ，求 (1) 固有特性；(2) 固有特性的斜率和硬度 。 解： (1) 固有特性忽略 T0 ，則509.55210= = 2.426 TNIaNKT = 2200.254= r/min = 866.25 r/min 602PNnNTN =606.2840103750= Nm = 509.55 Nm 260KE = CT 6.2860= 2.426 = 0.254 UaNKE n0 = 連接 n0 和 N ( TN，nN ) 兩點(diǎn)即可得到固有特

28、性。(2) 固有特性的斜率和硬度 E = KE nN UaNE IaNRa = 0.254750 V = 190.5 V = 1 RaKEKT2 = 220190.5 210= = 0.14 0.14 2.4260.254 = 0.228 10.228= = 4.39 34直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性一、固有啟動(dòng)特性一、固有啟動(dòng)特性啟動(dòng)：?jiǎn)?dòng)：就是施電于電動(dòng)就是施電于電動(dòng)機(jī)，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，達(dá)到要求轉(zhuǎn)速的起來(lái)，達(dá)到要求轉(zhuǎn)速的這一過(guò)程。這一過(guò)程。aNst/ RUI 這個(gè)電流能達(dá)到其額定電流的（這個(gè)電流能達(dá)到其額定電流的（1020）倍。過(guò)大的啟動(dòng)電）倍

29、。過(guò)大的啟動(dòng)電流危害很大：流危害很大：（1）對(duì)電動(dòng)機(jī)本身的影響：對(duì)電動(dòng)機(jī)本身的影響：使電動(dòng)機(jī)在換向過(guò)程中產(chǎn)生危險(xiǎn)的火花，燒壞換向器；使電動(dòng)機(jī)在換向過(guò)程中產(chǎn)生危險(xiǎn)的火花，燒壞換向器；過(guò)大的電樞電流產(chǎn)生過(guò)大的電動(dòng)應(yīng)力，可能引起繞組的損壞；過(guò)大的電樞電流產(chǎn)生過(guò)大的電動(dòng)應(yīng)力，可能引起繞組的損壞；啟動(dòng)電流：?jiǎn)?dòng)電流：當(dāng)將電動(dòng)機(jī)直接接入當(dāng)將電動(dòng)機(jī)直接接入電網(wǎng)并施加額定電壓的瞬間電網(wǎng)并施加額定電壓的瞬間n=0、E=0、而而Ra一般很小，此時(shí)的電一般很小，此時(shí)的電流稱為啟動(dòng)電流：流稱為啟動(dòng)電流：（2）對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的影響：對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的影響：與啟動(dòng)電流成正比例的啟動(dòng)轉(zhuǎn)與啟動(dòng)電流成正比例的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩使運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩

30、很大，過(guò)矩使運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩很大，過(guò)大的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩會(huì)在機(jī)械系統(tǒng)和傳動(dòng)大的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩會(huì)在機(jī)械系統(tǒng)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中產(chǎn)生過(guò)大的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩沖擊，機(jī)構(gòu)中產(chǎn)生過(guò)大的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩沖擊，使機(jī)械傳動(dòng)部件損壞；使機(jī)械傳動(dòng)部件損壞；（3）對(duì)供電電網(wǎng)的影響：）對(duì)供電電網(wǎng)的影響：過(guò)大的啟動(dòng)電流將使保過(guò)大的啟動(dòng)電流將使保護(hù)裝置動(dòng)作，切斷電源造成護(hù)裝置動(dòng)作，切斷電源造成事故，或者引起電網(wǎng)電壓的事故，或者引起電網(wǎng)電壓的下降，影響其他負(fù)載的正常下降，影響其他負(fù)載的正常運(yùn)行。運(yùn)行。因此，直流電動(dòng)機(jī)是不允許直接啟動(dòng)的，即在啟動(dòng)時(shí)因此，直流電動(dòng)機(jī)是不允許直接啟動(dòng)的，即在啟動(dòng)時(shí)必須設(shè)法限制電樞電流，例如普通的必須設(shè)法限制電樞電流，例如普通的Z2型

31、直流電動(dòng)機(jī)，規(guī)型直流電動(dòng)機(jī)，規(guī)定電樞的瞬時(shí)電流不得大于額定電流的定電樞的瞬時(shí)電流不得大于額定電流的1.52倍。倍。二、啟動(dòng)方法二、啟動(dòng)方法 降壓?jiǎn)?dòng)降壓?jiǎn)?dòng) 電樞回路串電阻啟動(dòng)電樞回路串電阻啟動(dòng)1.降壓?jiǎn)?dòng)：降壓?jiǎn)?dòng)：降壓?jiǎn)?dòng)即在啟動(dòng)瞬間，降低供電電源電壓，隨著轉(zhuǎn)速的升高，降壓?jiǎn)?dòng)即在啟動(dòng)瞬間，降低供電電源電壓，隨著轉(zhuǎn)速的升高，反電勢(shì)增大，再逐步提高供電電壓，最后達(dá)到額定電壓時(shí)，電動(dòng)機(jī)反電勢(shì)增大，再逐步提高供電電壓，最后達(dá)到額定電壓時(shí)，電動(dòng)機(jī)達(dá)到所要求的轉(zhuǎn)速。達(dá)到所要求的轉(zhuǎn)速。2.電樞回路串電阻啟動(dòng)電樞回路串電阻啟動(dòng)啟動(dòng)時(shí)，電樞回路串接啟動(dòng)電阻啟動(dòng)時(shí)，電樞回路串接啟動(dòng)電阻Rst，此時(shí)啟動(dòng)電流，

32、此時(shí)啟動(dòng)電流Ist=UN/(Ra+Rst)將受外加啟動(dòng)電阻的限制。隨著轉(zhuǎn)速的升高，反電勢(shì)將受外加啟動(dòng)電阻的限制。隨著轉(zhuǎn)速的升高，反電勢(shì)增大，再逐步切除外加電阻直到全部切除，電動(dòng)機(jī)達(dá)到所要求的轉(zhuǎn)增大，再逐步切除外加電阻直到全部切除，電動(dòng)機(jī)達(dá)到所要求的轉(zhuǎn)速。速。啟動(dòng)過(guò)程啟動(dòng)過(guò)程c3-3.swf當(dāng)速度上升到當(dāng)速度上升到a點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)時(shí)，KM閉合，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變?yōu)楣逃刑亻]合，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變?yōu)楣逃刑匦?。性。電樞回路串電阻等效電路電樞回路串電阻時(shí)的機(jī)械特性串接的啟動(dòng)電阻串接的啟動(dòng)電阻固有特性固有特性串電阻特性串電阻特性啟動(dòng)電阻的大小保證啟動(dòng)電流為所要求的值，如額定電流啟動(dòng)電阻的大小保證啟動(dòng)電流為所要求

33、的值，如額定電流的兩倍。的兩倍。電樞回路接入電網(wǎng)時(shí)，電樞回路接入電網(wǎng)時(shí)，KM斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)工作在串電阻特性斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)工作在串電阻特性上，在動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩的作用下，電動(dòng)機(jī)速度上升。上，在動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩的作用下，電動(dòng)機(jī)速度上升。在動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩的作用下，電動(dòng)機(jī)的速度繼續(xù)上升直到穩(wěn)定點(diǎn)在動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩的作用下，電動(dòng)機(jī)的速度繼續(xù)上升直到穩(wěn)定點(diǎn)c。在切換電阻的瞬間，機(jī)械慣性的作用使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不能突變，在切換電阻的瞬間，機(jī)械慣性的作用使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不能突變，在此瞬間速度維持不變，即電動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)從在此瞬間速度維持不變，即電動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)從a點(diǎn)切換到點(diǎn)切換到b點(diǎn)。點(diǎn)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)從當(dāng)電動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)從a點(diǎn)切點(diǎn)切換到換到b點(diǎn)時(shí)，沖

34、擊電流可能很點(diǎn)時(shí)，沖擊電流可能很大，為了解決這種現(xiàn)象，通常大，為了解決這種現(xiàn)象，通常采用逐級(jí)采用逐級(jí)切除啟動(dòng)電阻切除啟動(dòng)電阻的方法的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。來(lái)實(shí)現(xiàn)。1T尖峰（最大）轉(zhuǎn)矩尖峰（最大）轉(zhuǎn)矩2T換接（最?。┺D(zhuǎn)矩?fù)Q接（最?。┺D(zhuǎn)矩(1)電樞接入電網(wǎng)時(shí)，電樞接入電網(wǎng)時(shí)，KM1、KM2和和KM3均斷開(kāi)，電樞回路均斷開(kāi)，電樞回路串接外加電阻串接外加電阻Rad3=R1+R2+R3，此時(shí)，電動(dòng)機(jī)工作在特性曲線，此時(shí)，電動(dòng)機(jī)工作在特性曲線a，在，在轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩T1的作用下，轉(zhuǎn)速沿曲線的作用下，轉(zhuǎn)速沿曲線a上升；上升；(2)當(dāng)速度上升使工作點(diǎn)到達(dá)當(dāng)速度上升使工作點(diǎn)到達(dá)2時(shí)，時(shí)，KM1閉合，即切除電阻閉合，即切除電阻R

35、3，此時(shí)電樞回路串外加電阻此時(shí)電樞回路串外加電阻Rad2=R1+R2，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變?yōu)榍€，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變?yōu)榍€b。由于機(jī)械慣性的作用，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不能突變，工作點(diǎn)由。由于機(jī)械慣性的作用，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不能突變，工作點(diǎn)由2切換切換到到3，速度又沿著曲線，速度又沿著曲線b繼續(xù)上升；繼續(xù)上升；(3)當(dāng)速度上升使工作點(diǎn)到達(dá)當(dāng)速度上升使工作點(diǎn)到達(dá)4時(shí)，時(shí)，KM1、KM2同時(shí)閉合，即同時(shí)閉合，即切除電阻切除電阻R2、R3，此時(shí)電樞回路串外加電阻此時(shí)電樞回路串外加電阻Rad1=R1，電動(dòng)機(jī)的機(jī)，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變?yōu)榍€械特性變?yōu)榍€c。由于機(jī)械慣性的作用，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不能突變，。由于機(jī)械慣性的作用，

36、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不能突變，工作點(diǎn)由工作點(diǎn)由4切換到切換到5，速度又沿著曲線，速度又沿著曲線c繼續(xù)上升；繼續(xù)上升；啟動(dòng)過(guò)程啟動(dòng)過(guò)程c3-4.swf(4)當(dāng)速度上升使工作點(diǎn)到達(dá)當(dāng)速度上升使工作點(diǎn)到達(dá)6時(shí)，時(shí)，KM1、KM2、KM3同時(shí)閉合，即切除同時(shí)閉合，即切除電阻電阻R1、R2、R3，此時(shí)電樞回路無(wú)外加電阻，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變?yōu)楣逃刑匦?，此時(shí)電樞回路無(wú)外加電阻，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變?yōu)楣逃刑匦郧€曲線d，由于機(jī)械慣性的作用，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不能突變，工作點(diǎn)由，由于機(jī)械慣性的作用，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不能突變，工作點(diǎn)由6切換到切換到7，速，速度又沿著曲線度又沿著曲線d繼續(xù)上升直到穩(wěn)定工作點(diǎn)繼續(xù)上升直到穩(wěn)定工作點(diǎn)9。啟

37、動(dòng)級(jí)數(shù)愈多，啟動(dòng)級(jí)數(shù)愈多，T1、T2愈與平均轉(zhuǎn)矩愈與平均轉(zhuǎn)矩221avTTT 接近，啟動(dòng)過(guò)程快而平穩(wěn)，但所需的控制設(shè)備也就愈多。我國(guó)生接近，啟動(dòng)過(guò)程快而平穩(wěn)，但所需的控制設(shè)備也就愈多。我國(guó)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)控制柜都是按快速啟動(dòng)原則設(shè)計(jì)的，一般啟動(dòng)電阻為產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)控制柜都是按快速啟動(dòng)原則設(shè)計(jì)的，一般啟動(dòng)電阻為（34）段。）段。多級(jí)啟動(dòng)時(shí)，多級(jí)啟動(dòng)時(shí)，T1、T2的數(shù)值需按照電動(dòng)機(jī)的具體啟動(dòng)條件決的數(shù)值需按照電動(dòng)機(jī)的具體啟動(dòng)條件決定。定。 N126 . 1TT N22 . 11 . 1TT 原則：原則：保持每一級(jí)的最大轉(zhuǎn)矩保持每一級(jí)的最大轉(zhuǎn)矩T1（或最大電流（或最大電流I1）不超過(guò)電動(dòng)）不超過(guò)電動(dòng)機(jī)的允許值機(jī)

38、的允許值每次切換電阻時(shí)的每次切換電阻時(shí)的T2（或最小電流（或最小電流I2）也基本相同）也基本相同34直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性一、速度調(diào)節(jié)和速度變化一、速度調(diào)節(jié)和速度變化調(diào)速調(diào)速（又稱速度調(diào)節(jié)）：電動(dòng)機(jī)的（又稱速度調(diào)節(jié)）：電動(dòng)機(jī)的調(diào)速調(diào)速是在一定負(fù)載的是在一定負(fù)載的條件下，條件下，人為地人為地改變電動(dòng)機(jī)的電路參數(shù)，以改變電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定改變電動(dòng)機(jī)的電路參數(shù)，以改變電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速為目的。轉(zhuǎn)速為目的。轉(zhuǎn)速的變化是轉(zhuǎn)速的變化是人為改變?nèi)藶楦淖儯ɑ蛘{(diào)節(jié)）電樞回路的電（或調(diào)節(jié)）電樞回路的電阻大小所造成的，故稱阻大小所造成的，故稱調(diào)調(diào)速或速度調(diào)節(jié)速或速度調(diào)節(jié)。速度變化：速度變化：由于電

39、動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化（增大與減由于電動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化（增大與減?。┗蚱渌豢深A(yù)見(jiàn)因數(shù)引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化（下降或上升）。?。┗蚱渌豢深A(yù)見(jiàn)因數(shù)引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化（下降或上升）。轉(zhuǎn)速的變化是由于負(fù)載增轉(zhuǎn)速的變化是由于負(fù)載增加減小所造成的，故稱加減小所造成的，故稱速速度變化度變化。調(diào)速為滿足負(fù)載對(duì)速度的不同要求；速度變化影響質(zhì)量。調(diào)速為滿足負(fù)載對(duì)速度的不同要求；速度變化影響質(zhì)量。二、調(diào)速方法二、調(diào)速方法下面僅就他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法作一般性的介紹。下面僅就他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法作一般性的介紹。TKKRRKUn2meadae 改變改變串入電樞回路的電阻串入電樞回路的電阻Ra

40、d改變改變電樞供電電壓電樞供電電壓U 改變改變主磁通主磁通 可以得到不同的人為機(jī)械特性，從而在負(fù)載不變時(shí)可以改變可以得到不同的人為機(jī)械特性，從而在負(fù)載不變時(shí)可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到速度調(diào)節(jié)的要求，故直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的方電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到速度調(diào)節(jié)的要求，故直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的方法有三種。法有三種。 1、改變電樞電路外串電阻、改變電樞電路外串電阻adR電樞回路串接電阻的一簇機(jī)械特性在一定的負(fù)載轉(zhuǎn)矩在一定的負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL下，串入不同下，串入不同的電阻可以得到不同的轉(zhuǎn)速。的電阻可以得到不同的轉(zhuǎn)速。電阻為電阻為Ra：nA（穩(wěn)定工作點(diǎn)（穩(wěn)定工作點(diǎn)A）電阻為電阻為 R1：nB （穩(wěn)定工作點(diǎn)（穩(wěn)定工作點(diǎn)C）電阻

41、為電阻為 R2： nC （穩(wěn)定工作點(diǎn)（穩(wěn)定工作點(diǎn)D）電阻為電阻為 R3： nD（穩(wěn)定工作點(diǎn)（穩(wěn)定工作點(diǎn)E）存在的問(wèn)題：存在的問(wèn)題：機(jī)械特性較軟，電阻愈大則特性愈軟，穩(wěn)定度愈低；機(jī)械特性較軟，電阻愈大則特性愈軟，穩(wěn)定度愈低；在空載或輕載時(shí)，調(diào)速范圍不大；在空載或輕載時(shí)，調(diào)速范圍不大；實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速困難；實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速困難；在調(diào)速電阻上消耗大量電能等。在調(diào)速電阻上消耗大量電能等。正因?yàn)槿秉c(diǎn)不少，目前已很少采用，僅在有些起重機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)正因?yàn)槿秉c(diǎn)不少，目前已很少采用，僅在有些起重機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)等低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不長(zhǎng)的傳動(dòng)系統(tǒng)中采用。等低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不長(zhǎng)的傳動(dòng)系統(tǒng)中采用。 【例1】 一臺(tái)他勵(lì)電動(dòng)機(jī)， PN = 4 k

42、W，UaN = 160 V，IaN = 34.4 A，nN = 1 450 r/min ，用它拖動(dòng)通風(fēng)機(jī)負(fù)載運(yùn)行?，F(xiàn)采用改變電樞電路電阻調(diào)速。試問(wèn)要使轉(zhuǎn)速降低至 1 200 r/min，需在電樞電路串聯(lián)多大的電阻 Rr ？ 解： 電樞電阻 116.31 1 450= = 0.080 2 KE = EnN Ra =UaN IaN PN IaN= = 1.27 160 34.4 4 000 34.4額定運(yùn)行時(shí) E = UaNRa IaN = (1601.2734.4) V = 116.31 V KT = 9.55 KE = 9.550.080 2 = 0.766 602PNnNTN =606.28

43、4 0001 450= Nm = 26.36 Nm 對(duì)于通風(fēng)機(jī)負(fù)載 T n2， 當(dāng) n = 1 200 r/min 時(shí) n = n0n = (1 9951 200) r/min = 795 r/min由于 nnNT = TN21 2001 450= 26.36 Nm = 18.05 Nm 2UaN KE n0 =1600.080 2 = r/min = 1 995 r/min RaRr KEKT2 n = T由此求得 n TRr = KEKT2 Ra 795 18.05= 0.080 20.766 1.27 = 1.436 2改變電動(dòng)機(jī)電樞供電電壓改變電動(dòng)機(jī)電樞供電電壓U在一定的負(fù)載轉(zhuǎn)矩在一定

44、的負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL下，電樞外下，電樞外加不同電壓可以得到不同的轉(zhuǎn)速。加不同電壓可以得到不同的轉(zhuǎn)速。電壓為電壓為UN：na（穩(wěn)定工作點(diǎn)（穩(wěn)定工作點(diǎn)a）電壓為電壓為 U1：nb（穩(wěn)定工作點(diǎn)（穩(wěn)定工作點(diǎn)b）電壓為電壓為 U2：nc（穩(wěn)定工作點(diǎn)（穩(wěn)定工作點(diǎn)c）電壓為電壓為 U3：nd（穩(wěn)定工作點(diǎn)（穩(wěn)定工作點(diǎn)d）改變電樞供電電壓U的一簇機(jī)械特性特點(diǎn)：特點(diǎn)：1）當(dāng)電源電壓連續(xù)變化時(shí)，轉(zhuǎn)速可以平滑無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，）當(dāng)電源電壓連續(xù)變化時(shí)，轉(zhuǎn)速可以平滑無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，一般一般只能在額定轉(zhuǎn)速以下調(diào)節(jié)；只能在額定轉(zhuǎn)速以下調(diào)節(jié)；2）調(diào)速特性與固有特性互相平行，機(jī)械特性硬度不變，調(diào)速）調(diào)速特性與固有特性互相平行，機(jī)械特性硬度不變，調(diào)速

45、的穩(wěn)定度較高，調(diào)速范圍較大；的穩(wěn)定度較高，調(diào)速范圍較大；3）調(diào)速時(shí)，因電樞電流與電壓）調(diào)速時(shí)，因電樞電流與電壓U無(wú)關(guān)，且無(wú)關(guān)，且 = N，轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩T=Km N Ia不變。不變。調(diào)速過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩不變的調(diào)速特性稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)調(diào)速過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩不變的調(diào)速特性稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速速。這種調(diào)速方法適合于恒轉(zhuǎn)矩型負(fù)載；。這種調(diào)速方法適合于恒轉(zhuǎn)矩型負(fù)載；4）可以靠調(diào)節(jié)電樞電壓來(lái)啟動(dòng)電機(jī)，而不用其他啟動(dòng)設(shè)備。）可以靠調(diào)節(jié)電樞電壓來(lái)啟動(dòng)電機(jī)，而不用其他啟動(dòng)設(shè)備。 【例2】 例 1 中的他勵(lì)電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，TL = TN?，F(xiàn)采用改變電樞電壓調(diào)速。試問(wèn)要使轉(zhuǎn)速降低至 1 000 r/min，

46、電樞電壓應(yīng)降低到多少 ？ 解： 已知 Ra = 1.27 ， KE = 0.080 2，KT = 0.766，TN = 26.36 Nm 。 = 544.94 r/minn0 = nn = (1 000544.94) r/min = 1 544.94 r/min Ua = KE n0 = 0.080 21 544.94 V = 123.9 VRa KEKT2 n = T1.27 0.080 20.766 = 26.36 r/min 3改變電動(dòng)機(jī)主磁通改變電動(dòng)機(jī)主磁通 在一定的負(fù)載功率在一定的負(fù)載功率PL下，不同的主下，不同的主磁通可以得到不同的轉(zhuǎn)速。磁通可以得到不同的轉(zhuǎn)速。磁通為磁通為 N ：

47、na（穩(wěn)定工作點(diǎn)（穩(wěn)定工作點(diǎn)a）磁通為磁通為 1 ：nb（穩(wěn)定工作點(diǎn)（穩(wěn)定工作點(diǎn)b）磁通為磁通為 2 ：nc（穩(wěn)定工作點(diǎn)（穩(wěn)定工作點(diǎn)c）改變主磁通一簇機(jī)械特性特性特點(diǎn)：特點(diǎn)：1）可以平滑無(wú)級(jí)調(diào)速，只能弱磁調(diào)速，即在額定轉(zhuǎn)速以上調(diào)）可以平滑無(wú)級(jí)調(diào)速，只能弱磁調(diào)速，即在額定轉(zhuǎn)速以上調(diào)節(jié)；節(jié)；2）調(diào)速特性較軟；）調(diào)速特性較軟；普通他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速不得超過(guò)額定轉(zhuǎn)速的普通他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速不得超過(guò)額定轉(zhuǎn)速的1.2倍，所以，倍，所以，調(diào)速范圍不大；調(diào)速范圍不大；3）調(diào)速時(shí)維持電樞電壓）調(diào)速時(shí)維持電樞電壓U和電樞電流和電樞電流Ia不變時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸出不變時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸出功率功率P=UIa電動(dòng)機(jī)的輸出功

48、率不變。電動(dòng)機(jī)的輸出功率不變。在在調(diào)速過(guò)程中，輸出功率不變的這種特性稱為恒功率調(diào)速，調(diào)速過(guò)程中，輸出功率不變的這種特性稱為恒功率調(diào)速，這這種調(diào)速適合于恒功率型負(fù)載。種調(diào)速適合于恒功率型負(fù)載。 【例3】 例 1 中的他勵(lì)電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)恒功率負(fù)載運(yùn)行，現(xiàn)采用改變勵(lì)磁電流調(diào)速。試問(wèn)要使轉(zhuǎn)速增加至 1 800 r/min， KE 應(yīng)等于多少 ？ 解： 已知 Ra = 1.27 ，TN = 26.36 Nm 。對(duì)于恒功率負(fù)載 T 1/ n ，若忽略 T0 ，則將已知數(shù)據(jù)代入機(jī)械特性方程，得 整理，得 1 800 (KE) 2160 KE 2.82 = 0 nN nT = TN1 450 1 800 = 2

49、6.36 Nm = 21.23 Nm 1 800 = 21.23 160 KE 1.27 KEKT2 KE =160 1602 41 8002.82 21 800 = 0.064 7 或 0.024 2 兩個(gè)答案是否都合理？ 為什么出現(xiàn)兩個(gè)答案？ 35直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)特性直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)特性 1 1制動(dòng)與啟動(dòng)制動(dòng)與啟動(dòng) 啟動(dòng)：施電于電動(dòng)機(jī)使電啟動(dòng)：施電于電動(dòng)機(jī)使電動(dòng)機(jī)速度動(dòng)機(jī)速度從靜止加速到某一穩(wěn)從靜止加速到某一穩(wěn)定轉(zhuǎn)速定轉(zhuǎn)速的一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；的一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；制動(dòng)：電動(dòng)機(jī)脫離電網(wǎng)使制動(dòng)：電動(dòng)機(jī)脫離電網(wǎng)使電動(dòng)機(jī)速度電動(dòng)機(jī)速度從某一穩(wěn)定轉(zhuǎn)速開(kāi)從某一穩(wěn)定轉(zhuǎn)速開(kāi)始減速到停止始減速到停止或是或是限

50、制位能負(fù)限制位能負(fù)載下降速度載下降速度的一種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。的一種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。2. 2. 制動(dòng)與自然停車制動(dòng)與自然停車1）自然停車：電動(dòng)機(jī)脫離）自然停車：電動(dòng)機(jī)脫離電網(wǎng)，電網(wǎng)，靠很小的摩擦阻轉(zhuǎn)矩消耗靠很小的摩擦阻轉(zhuǎn)矩消耗機(jī)械能使轉(zhuǎn)速慢慢下降機(jī)械能使轉(zhuǎn)速慢慢下降，直到轉(zhuǎn)，直到轉(zhuǎn)速為零而停車。速為零而停車。特點(diǎn)：特點(diǎn)：停車過(guò)程需時(shí)較長(zhǎng)，停車過(guò)程需時(shí)較長(zhǎng)，不能滿足生產(chǎn)機(jī)械快速停車的要不能滿足生產(chǎn)機(jī)械快速停車的要求；求；2）制動(dòng)：電動(dòng)機(jī)脫離）制動(dòng)：電動(dòng)機(jī)脫離電網(wǎng)，電網(wǎng)，外加阻力轉(zhuǎn)矩使電動(dòng)外加阻力轉(zhuǎn)矩使電動(dòng)機(jī)速度迅速下降機(jī)速度迅速下降，直到轉(zhuǎn)速，直到轉(zhuǎn)速為零而停車。為零而停車。目的：目的：加快停車過(guò)程，提高生加

51、快停車過(guò)程，提高生產(chǎn)效率；產(chǎn)效率； 實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確停車等。實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確停車等。3. . 電動(dòng)機(jī)的兩種工作狀態(tài)電動(dòng)機(jī)的兩種工作狀態(tài)0LM TTMT拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩LT阻轉(zhuǎn)矩阻轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)的作用是將電動(dòng)機(jī)的作用是將電能轉(zhuǎn)換機(jī)械能。故稱電能轉(zhuǎn)換機(jī)械能。故稱這種狀態(tài)為這種狀態(tài)為電動(dòng)狀態(tài)電動(dòng)狀態(tài)。0)(LM TTMT阻轉(zhuǎn)矩阻轉(zhuǎn)矩LT拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)的作用是吸收或電動(dòng)機(jī)的作用是吸收或消耗重物的機(jī)械能。故稱電動(dòng)消耗重物的機(jī)械能。故稱電動(dòng)機(jī)的這種工作狀態(tài)為機(jī)的這種工作狀態(tài)為制動(dòng)狀態(tài)制動(dòng)狀態(tài)。電動(dòng)狀態(tài)電動(dòng)狀態(tài)制動(dòng)狀態(tài)制動(dòng)狀態(tài)4. . 電動(dòng)機(jī)工作在制動(dòng)狀態(tài)下的兩種情況電動(dòng)機(jī)工作在制動(dòng)狀態(tài)下的兩種情況1）使轉(zhuǎn)速迅速減速到

52、停止，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不變）使轉(zhuǎn)速迅速減速到停止，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不變2）限制位能負(fù)載的下降速度，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速改變）限制位能負(fù)載的下降速度，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速改變u特點(diǎn)特點(diǎn):電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速n方向相反方向相反,電機(jī)處于發(fā)電工作狀態(tài)電機(jī)處于發(fā)電工作狀態(tài).u制動(dòng)形式制動(dòng)形式:穩(wěn)定的制動(dòng)狀態(tài)穩(wěn)定的制動(dòng)狀態(tài);過(guò)渡的制動(dòng)狀態(tài)過(guò)渡的制動(dòng)狀態(tài).u制動(dòng)方法制動(dòng)方法:反饋制動(dòng)反饋制動(dòng);反接制動(dòng)反接制動(dòng);能耗制動(dòng)能耗制動(dòng)3.5他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)目的：快速停車、勻速下放重物等。目的：快速停車、勻速下放重物等。制動(dòng)方法：制動(dòng)方法：機(jī)械制動(dòng)、電氣制動(dòng)。機(jī)械制動(dòng)、電氣制動(dòng)。一、能耗制動(dòng)一、能

53、耗制動(dòng)電動(dòng)狀態(tài)電動(dòng)狀態(tài)Tn制動(dòng)狀態(tài)制動(dòng)狀態(tài)能耗制動(dòng)時(shí)：能耗制動(dòng)時(shí)：動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能，動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能， 被電阻消耗掉。被電阻消耗掉。nTEUaIaUfMUfMRbIaE制動(dòng)前：制動(dòng)前：特性特性1。制動(dòng)開(kāi)始后：制動(dòng)開(kāi)始后： Ua = 0，n0 = 0特性特性2n = RaRbCECT2T制動(dòng)過(guò)程制動(dòng)過(guò)程bOTn1n0TLaTL1.能耗制動(dòng)過(guò)程能耗制動(dòng)過(guò)程迅速停機(jī)迅速停機(jī)a 點(diǎn)點(diǎn)b 點(diǎn)，點(diǎn)，Ia 反向反向(Ia0)制動(dòng)開(kāi)始制動(dòng)開(kāi)始n = 0，E = 0 na = nb，Ea = Eb T 反向反向(T0)，T 和和TL的共同作用的共同作用Ia= 0，T = 0，n O 點(diǎn)點(diǎn)自動(dòng)停車。自動(dòng)停車。 2 T

54、bTb制動(dòng)效果制動(dòng)效果Rb 2(Rb大大)bOTn1TLa2 (Rb小小)bIa |Tb | 制動(dòng)快，停車迅速。制動(dòng)快，停車迅速。Ia =Eb RaRbIamax切換點(diǎn)（切換點(diǎn)（b 點(diǎn)）點(diǎn)） Rb 的選擇的選擇RaRb EbIamaxUfRbIaTnEM2.能耗制動(dòng)運(yùn)行能耗制動(dòng)運(yùn)行下放重物下放重物bOTn1n0TLa2ca 點(diǎn)點(diǎn)b 點(diǎn)點(diǎn)O點(diǎn)點(diǎn)T = 0，TL0n 反向起動(dòng)反向起動(dòng)(n0)E 反向反向(E0) Ia再次反向再次反向(Ia0)T 再次反向再次反向(T0)， n T 反向起動(dòng)反向起動(dòng)制動(dòng)過(guò)程制動(dòng)過(guò)程能耗制能耗制動(dòng)運(yùn)行動(dòng)運(yùn)行E Ia T = TL(c 點(diǎn)點(diǎn))。Tn制動(dòng)過(guò)程制動(dòng)過(guò)程電動(dòng)狀

55、態(tài)電動(dòng)狀態(tài)TL反向起動(dòng)反向起動(dòng)Tn能耗制動(dòng)運(yùn)行能耗制動(dòng)運(yùn)行nTMEUaIaUfTLUf RbMEIaUf RbTLMEIanLnL2bOTn1TLac制動(dòng)效果制動(dòng)效果2 (Rb小小)bTT Rb 特性特性2斜率斜率 下放速度下放速度|nL | 。 Rb 的選擇的選擇（各量取絕對(duì)值）（各量取絕對(duì)值）RaRb =EcIac= CE nLT /CT校驗(yàn)校驗(yàn)RaRb Eb Iamax= CE CT2 nLTc(Rb大大)= CE CT2 nLTLT0穩(wěn)定運(yùn)行穩(wěn)定運(yùn)行c 點(diǎn)點(diǎn)的的E 和和Ia（對(duì)切換點(diǎn)（對(duì)切換點(diǎn)b 點(diǎn)電流的限制）點(diǎn)電流的限制） 【例例1】一臺(tái)他勵(lì)電動(dòng)機(jī)，一臺(tái)他勵(lì)電動(dòng)機(jī)，PN=22kW，U

56、aN=440V，IaN=65.3A，nN=600r/min，Iamax=2IaN，T0忽略忽略不計(jì)。不計(jì)。試求：試求：(1)拖動(dòng)拖動(dòng)TL=0.8TN的反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，采用能耗的反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，采用能耗制動(dòng)實(shí)現(xiàn)迅速停機(jī)，電樞電路至少應(yīng)串聯(lián)多大的制動(dòng)電阻？制動(dòng)實(shí)現(xiàn)迅速停機(jī)，電樞電路至少應(yīng)串聯(lián)多大的制動(dòng)電阻？(2)拖動(dòng)拖動(dòng)TL=0.8TN的位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，采用能耗制動(dòng)以的位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，采用能耗制動(dòng)以300r/min的速度下放重物，電樞電路應(yīng)串聯(lián)多大的制動(dòng)電的速度下放重物，電樞電路應(yīng)串聯(lián)多大的制動(dòng)電阻？阻？解：解：由額定數(shù)據(jù)求得由額定數(shù)據(jù)求得 PN IaNE=2210365.3=V=336.

57、91VRa=UaNIaN PNIaN=1.5844065.3 2210334.4(1)迅速停機(jī)時(shí)迅速停機(jī)時(shí)TL=0.8TN=0.8350.32Nm=280.256NmCT =9.55CE =9.550.562=5.365602 PNnNTN=606.2822103600=Nm=350.32Nm336.91600= =0.562CE =EnN280.2565.365= A =52.24AIa =TL CT E=UaNRaIa=(4401.5852.24)V=357.46V（切換點(diǎn)（切換點(diǎn)b 點(diǎn)的點(diǎn)的Eb） RbRa Eb Iamax(2)下放重物時(shí)下放重物時(shí)357.46 265.3=1.58=1

58、.16Rb=Ra CE CT2 nLTL=0.5625.365300 280.2561.58=1.65該值大于該值大于1.16，故滿足，故滿足Iamax的要求。的要求。二、反接制動(dòng)二、反接制動(dòng)反接制動(dòng)具有如下特點(diǎn)：反接制動(dòng)具有如下特點(diǎn)：1）電動(dòng)機(jī)的外加電樞電壓）電動(dòng)機(jī)的外加電樞電壓U與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的方向在外界的作的方向在外界的作用下由相反變?yōu)橄嗤河孟掠上喾醋優(yōu)橄嗤?）電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩）電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩TM與轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速n的方向相反。的方向相反。在反接制動(dòng)中，把在反接制動(dòng)中，把改變電樞電壓改變電樞電壓U的方向的方向所產(chǎn)生的反接制動(dòng)稱所產(chǎn)生的反接制動(dòng)稱為為電源反接制動(dòng)電源反接制動(dòng)；而

59、把；而把改變電樞電動(dòng)勢(shì)改變電樞電動(dòng)勢(shì)E的方向的方向所產(chǎn)生的反接制動(dòng)所產(chǎn)生的反接制動(dòng)稱為稱為倒拉反接制動(dòng)倒拉反接制動(dòng)。二、反接制動(dòng)二、反接制動(dòng)1.電源反接制動(dòng)電源反接制動(dòng)迅速停機(jī)迅速停機(jī)電動(dòng)狀態(tài)電動(dòng)狀態(tài)Tn制動(dòng)狀態(tài)制動(dòng)狀態(tài)Ua電樞反接時(shí)：電樞反接時(shí)：動(dòng)能、電源電能均被動(dòng)能、電源電能均被Rb 消耗掉。消耗掉。TL作用？作用？限制限制IamaxIa的方向的方向？T的方向的方向？nTEUaIaUfTLMUfMEIaRb1電源反接制動(dòng)電源反接制動(dòng)當(dāng)電壓的實(shí)際方向與參考當(dāng)電壓的實(shí)際方向與參考方向相同時(shí)，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特方向相同時(shí)，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性為性為T(mén)KKRKUn2meae 當(dāng)電壓的實(shí)際方向與參考當(dāng)電壓的

60、實(shí)際方向與參考方向相反時(shí)，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特方向相反時(shí)，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性為性為T(mén)KKRRKUn2meadae 2n0OTn1n0TL制動(dòng)前：制動(dòng)前：特性特性1n =Ua CE Ra CECT2T制動(dòng)開(kāi)始后：制動(dòng)開(kāi)始后： 特性特性2制動(dòng)過(guò)程制動(dòng)過(guò)程TLn =Ua CE RaRb CECT2Tbacda 點(diǎn)點(diǎn)b 點(diǎn)點(diǎn)，Ia 反向反向(Ia0)T 和和TL的共同作用的共同作用n = 0，T 0， na= nb，Ea = Eb，T 反向反向(T0)，n立刻斷電，立刻斷電，未斷電，反向起動(dòng)未斷電，反向起動(dòng)制動(dòng)開(kāi)始；制動(dòng)開(kāi)始；c 點(diǎn)點(diǎn)停機(jī)。停機(jī)。d 點(diǎn)，反向電動(dòng)運(yùn)行。點(diǎn)，反向電動(dòng)運(yùn)行。立刻立刻斷電斷電a點(diǎn)點(diǎn)：