電力拖動基礎(chǔ)(第九章-第二、三講-)課件

第二、三講

直流電動機(jī)的電力拖動（1）第二、三講

直流電動機(jī)的電力拖動（1）1第二、三講直流電動機(jī)的電力拖動1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性2、他勵直流電動機(jī)的起動3、他勵直流電動機(jī)的制動4、他勵直流電動機(jī)的調(diào)速5、晶閘管－直流電動機(jī)系統(tǒng)6、他勵直流電動機(jī)過渡過程的能量損耗7、串勵直流電動機(jī)的電力拖動第二、三講直流電動機(jī)的電力拖動1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性21、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性是指電動機(jī)的轉(zhuǎn)速n與電磁轉(zhuǎn)矩T的關(guān)系n=f(T)，其中：T是指電磁轉(zhuǎn)矩；機(jī)械特性是電動機(jī)機(jī)械性能的主要表現(xiàn)；電動機(jī)工作在電動狀態(tài)時T=Td＋T0；T：電磁轉(zhuǎn)矩；Td：電動機(jī)軸上的輸出轉(zhuǎn)矩；T0：電動機(jī)空載轉(zhuǎn)矩。在運(yùn)動方程式T-Tz=JdW/dt中若T為電磁轉(zhuǎn)矩，則Tz為負(fù)載轉(zhuǎn)矩與空載轉(zhuǎn)矩之和；若定義Tz為負(fù)載轉(zhuǎn)矩，則T為拖動轉(zhuǎn)矩，相當(dāng)于T=Td＋T0中的Td。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性是指電動機(jī)的轉(zhuǎn)速n與電磁31.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性方程式直流電動機(jī)的幾個基本方程式電磁轉(zhuǎn)矩：感應(yīng)電動勢：電樞回路電動勢平衡方程式：電動機(jī)轉(zhuǎn)速特性：1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械41、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性方程式由此可得機(jī)械特性方程式：R：電樞回路總電阻，包括電樞電阻Ra和電樞串勵電阻RW；Ce：電動機(jī)電動勢常數(shù)，Ce=pN/(60a)；CT：電動機(jī)轉(zhuǎn)矩常數(shù)，CT=pN/(2pa)或1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性方程式由此可得機(jī)械特性方51、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性方程式理想空載轉(zhuǎn)速實(shí)際空載轉(zhuǎn)速1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性方程式理想空載轉(zhuǎn)速實(shí)際空61、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性方程式電動機(jī)帶負(fù)載后的轉(zhuǎn)速降額定轉(zhuǎn)速變化率

b：機(jī)械特性斜率，b=R/(CeCTF)；國產(chǎn)Z系列他勵直流電動機(jī)的DnN%一般為10%～18%，大容量電動機(jī)為3%～8%。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性方程式電動機(jī)帶負(fù)載后的轉(zhuǎn)71、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性方程式電樞反應(yīng)對電動機(jī)機(jī)械特性的影響當(dāng)電樞電流較大時，產(chǎn)生去磁作用。磁通降低，轉(zhuǎn)速就要回升，機(jī)械特性在負(fù)載大時呈上翹現(xiàn)象。電樞反應(yīng)對機(jī)械特性的影響1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性方程式電樞反應(yīng)對電動機(jī)機(jī)81、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性方程式減少電樞反應(yīng)對電動機(jī)機(jī)械特性的影響在主磁極上加一個匝數(shù)很少的串勵繞組，其磁動勢可以減少電樞反映的去磁作用；實(shí)質(zhì)上變?yōu)閺?fù)勵電動機(jī)；由于串勵磁動勢較弱，其機(jī)械特性與沒有電樞反應(yīng)時的他勵直流電動機(jī)相同，因此仍視為他勵直流電動機(jī)。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性方程式減少電樞反應(yīng)對電動91、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性當(dāng)他勵電動機(jī)電壓及磁通均為額定值時，電樞沒有串聯(lián)電阻時的機(jī)械特性稱為固有機(jī)械特性。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性當(dāng)他勵101、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性電樞串電阻時的人為機(jī)械特性固有機(jī)械特性電樞串聯(lián)電阻時的人為機(jī)械特性1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性電樞串111、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性改變電樞電壓時的人為機(jī)械特性固有機(jī)械特性電壓不同時的人為機(jī)械特性UN>U1>U21.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性改變電1221F>F>FN1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性減弱電動機(jī)勵磁時的人為機(jī)械特性1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程21F>F>FN1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性固有機(jī)械特性與人131、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性減弱電動機(jī)勵磁時的人為機(jī)械特性1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性減弱電141、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性的繪制由電動機(jī)機(jī)械特性方程式可知，計(jì)算或繪制機(jī)械特性，必須知道CeF與CTF等參數(shù)，而這些參數(shù)電動機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)p、a、N等有關(guān)，但這些參數(shù)不易得到；設(shè)計(jì)時，一般根據(jù)電動機(jī)銘牌數(shù)據(jù)、產(chǎn)品目錄或?qū)崪y數(shù)據(jù)來計(jì)算或繪制機(jī)械特性；對計(jì)算有用的數(shù)據(jù)通常有：PN、UN、IN和nN。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性的繪制由電動機(jī)機(jī)械特性方151、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性的繪制－固有機(jī)械特性繪制固有機(jī)械特性是一條直線，只要求出線上兩個點(diǎn)的數(shù)據(jù)，就可繪出這條直線。一般選擇理想空載及額定運(yùn)行兩點(diǎn)較為方便；理想空載點(diǎn)其中UN、IN和nN為已知，Ra可實(shí)測，或通過下式估算。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性的繪制－固有機(jī)械特性繪制161、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性的繪制－固有機(jī)械特性繪制額定工作點(diǎn)CeF已在前面求得。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性的繪制－固有機(jī)械特性繪制171、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性的繪制－人為機(jī)械特性的繪制

各種人為機(jī)械特性的計(jì)算較為簡單，只要把相應(yīng)的參數(shù)值代入相應(yīng)的人為機(jī)械特性方程式即可；電樞串電阻時的人為機(jī)械特性改變電樞電壓時的人為機(jī)械特性減弱電動機(jī)勵磁時的人為機(jī)械特性1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性的繪制－人為機(jī)械特性的繪181、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性的繪制－例題一臺Z2型他勵直流電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)為：PN=22kW,UN=220V,IN=116A,nN=1500rpm。試?yán)L制其機(jī)械特性。解：理想空載點(diǎn)，T＝0額定工作點(diǎn)，1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性的繪制－例題一臺Z2型他19他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性負(fù)載特性負(fù)載特性1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件主要研究：生產(chǎn)機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性與電動機(jī)的機(jī)械特性這兩種特性的配合問題。在電力拖動運(yùn)動方程式中，當(dāng)轉(zhuǎn)矩T與Tz方向相反，大小相等而相互平衡時，轉(zhuǎn)速為某一穩(wěn)定值，拖動系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)，或稱靜態(tài)。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性負(fù)載特性負(fù)載特性1、他勵直流電動機(jī)的201、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件是：兩種特性有交點(diǎn)。穩(wěn)定運(yùn)行的充分條件是：如果電力拖動系統(tǒng)原在交點(diǎn)處穩(wěn)定運(yùn)行，由于出現(xiàn)某種干擾作用（如電網(wǎng)電壓波動、負(fù)載轉(zhuǎn)矩的微小變化等），使原來兩種特性的平衡變成不平衡，電動機(jī)轉(zhuǎn)速便稍有變化，這時，當(dāng)干擾消除后，拖動系統(tǒng)必須有能力使轉(zhuǎn)速恢復(fù)到原來交點(diǎn)處的數(shù)值。電力拖動系統(tǒng)如能滿足這樣的特性配合條件，則該系統(tǒng)是穩(wěn)定的，否則是不穩(wěn)定的。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件穩(wěn)定運(yùn)行211、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件穩(wěn)定運(yùn)行系統(tǒng)分析主要分析：他勵直流電動機(jī)拖動一恒定負(fù)載時，且不考慮電樞反應(yīng)，當(dāng)電樞電壓發(fā)生變化時，工作點(diǎn)得變化如下圖所示。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件穩(wěn)定運(yùn)行221、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件不穩(wěn)定運(yùn)行系統(tǒng)分析主要分析：他勵直流電動機(jī)拖動一恒定負(fù)載時，考慮電樞反應(yīng)，且負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性與電動機(jī)機(jī)械特性相交在特性上翹段，當(dāng)電機(jī)速度稍微變化時。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件不穩(wěn)定運(yùn)232、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動方法起動時n＝0，如直接加額定電壓起動，Ia可能突增到額定電流的十多倍，必須限制起動電流。通常限制啟動電流的啟動方法有：降壓起動和電樞回路串電阻起動。他勵直流電動機(jī)起動時，必須保證先有磁場（即先通勵磁電流），而后加電樞電壓。不考慮電樞電感對電樞電流的影響，電樞電流Ia為1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動方法起動時n＝0242、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動方法降壓起動：可采用可調(diào)直流電源，如勵磁可調(diào)節(jié)的直流發(fā)電機(jī)或晶閘管可控直流電源等。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動方法降壓起動：可252、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動方法電樞回路串電阻起動：一般采用多級電阻分級起動，起動過程中起動電阻逐步切除。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動方法電樞回路串電262、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動電阻的計(jì)算他勵直流電動機(jī)串電阻分級起動時，起動電阻一般可采用圖解解析法和解析法兩種。圖解解析法首先繪出他勵直流電動機(jī)串電阻分級起動時，機(jī)械特性圖，作圖步驟如下。1）繪制固有機(jī)械特性（參見1.3）2）選取起動過程中的最大電流I1與電阻切除時的切換電流I2（或T1、T2）。一般取I1=(1.5~2)IN，I2=(1.1~1.2)IN或I2=(1.2~1.5)IN。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動電阻的計(jì)算他勵直271.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程0nn0h2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動電阻的計(jì)算圖解解析法3）繪制分級起動特性圖a）在圖中橫坐標(biāo)上截取I1及I2兩點(diǎn)，并分別向上作垂直線；b）作人為機(jī)械特性n0a，n0a交I2的垂直線于b點(diǎn)；c）過b點(diǎn)作水平線bc交I1的垂直線于c點(diǎn)；d）作人為機(jī)械特性n0c，n0c交I2的垂直線于d點(diǎn)；e）過d點(diǎn)作水平線de交I1的垂直線于e點(diǎn)；最后，當(dāng)末段電阻切除時所畫的水平線與I1的垂直線交點(diǎn)正好落在固有機(jī)械特性上。II2IzI1R1RaR2R3abcdefg1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性0nn0h2、他勵直流電動機(jī)的起282、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動電阻的計(jì)算圖解解析法4）分級電阻計(jì)算計(jì)算根據(jù)：1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動電阻的計(jì)算圖解解292、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動電阻的計(jì)算圖解解析法4）分級電阻計(jì)算同理1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動電阻的計(jì)算圖解解301.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動解析法c點(diǎn)存在解析法可直接計(jì)算分級電阻的數(shù)值，如左圖所示：b點(diǎn)存在三級起動時，Ec=Eb推廣到m級起動1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性2、他勵直流電動機(jī)的起動解析法c312、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動電阻的計(jì)算解析法設(shè)I1/I2=b，b為起動電流比，則式中，m為起動級數(shù)1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動電阻的計(jì)算解析法322、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動電阻的計(jì)算解析法每級的分段電阻值為：1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動電阻的計(jì)算解析法332、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動電阻的計(jì)算解析法例題：一臺他勵直流電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)為：型號Z-290

，PN=29kW，UN=440V，IN=76A，nN=1000rpm，Ra=0.377W。試用解析法求四級起動時的起動電阻值。解：已知起動級數(shù)m=4，選取則1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動電阻的計(jì)算解析法342、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動電阻的計(jì)算解析法例題：各級起動總電阻值為：1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動電阻的計(jì)算解析法352、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動電阻的計(jì)算解析法例題：各級的分段電阻值為：1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動電阻的計(jì)算解析法362、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程電力拖動的過渡過程是指電力拖動系統(tǒng)由一個穩(wěn)定工作狀態(tài)過渡到另一個穩(wěn)定工作狀態(tài)的過程，如起動、制動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速和負(fù)載突變等。研究過渡過程可以分析如何縮短過渡過程時間，提高生產(chǎn)率；探討減小過渡過程損耗的途徑，提高電動機(jī)利用率；研究如何改善電力拖動的運(yùn)行情況，使設(shè)備能安全運(yùn)行。主要研究過渡過程中n=f（t）、T=f（t）、Ia=f（t）和P=f（t）的變化規(guī)律。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程電力拖動372、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程在電力拖動系統(tǒng)中，一些電氣參數(shù)（如電壓、電阻等）與負(fù)載轉(zhuǎn)矩的突然變化，會引起電動機(jī)的轉(zhuǎn)速、電流、轉(zhuǎn)矩及磁通的變化；由于慣性的作用，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速、電流、轉(zhuǎn)矩及磁通等參量卻不能突變，而是一個連續(xù)變化的過程；電氣參數(shù)（如電壓、電阻等）與負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化勢必引起過渡過程；電力拖動系統(tǒng)中一般存在三種慣性：機(jī)械慣性、電磁慣性、熱慣性。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程在電力拖382、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程1．機(jī)械慣性——反映在系統(tǒng)的飛輪慣量上，它使轉(zhuǎn)速不能突變。2．電磁慣性——反映在電樞回路電感及勵磁回路電感上，它們分別使電樞電流和勵磁電流不能突變，從而使磁通不能突變。3．熱慣性——它使電動機(jī)的溫度不能突變。由于溫度的變化比轉(zhuǎn)速、電流等參量的變化慢的多，一般不考慮熱慣性的影響1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程1．機(jī)械392、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程電力拖動的過渡過程一般分為兩種：1）機(jī)械過渡過程——它只考慮機(jī)械慣性，忽略影響較小的電磁慣性。2）電氣－機(jī)械過渡過程——它同時考慮機(jī)械與電磁兩種慣性。他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程，首先應(yīng)分析起動時的機(jī)械過渡過程，再分析電樞回路電感對起動過渡過程的影響1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程電力拖動402、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程起動時的機(jī)械過渡過程1）電樞串固定電阻起動的過渡過程其中：1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程起動時的412、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程起動時的機(jī)械過渡過程1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1）串固定電阻起動的過渡過程－電流變化規(guī)律2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程起動時的422、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程起動時的機(jī)械過渡過程1）串固定電阻起動的過渡過程－電流變化規(guī)律IZ—負(fù)載轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的負(fù)載電流，即電動機(jī)起動完畢后，保持穩(wěn)定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時的電樞電流TM—電力拖動系統(tǒng)的機(jī)電時間常數(shù)，是表征機(jī)械慣性的一個非常重要的物理量1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程起動時的432、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程起動時的機(jī)械過渡過程1）串固定電阻起動的過渡過程－電流變化規(guī)律其中：IST為電流的起始值或1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程起動時的442、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程起動時的機(jī)械過渡過程或或1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1）串固定電阻起動的過渡過程－轉(zhuǎn)速變化規(guī)律2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程起動時的452、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程起動時的機(jī)械過渡過程1）串固定電阻起動的過渡過程－轉(zhuǎn)速變化規(guī)律1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程起動時的462、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程起動時的機(jī)械過渡過程1）串固定電阻起動的過渡過程前面雖然根據(jù)他勵直流電動機(jī)起動過程推導(dǎo)而得，但他是電流、轉(zhuǎn)速變化的一般形式，適用于電力拖動系統(tǒng)的起動、制動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速及負(fù)載突變等各種過程，應(yīng)用時注意起始值和穩(wěn)態(tài)值的不同特點(diǎn)。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程起動時的472、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程當(dāng)nst=0時，Ist=U/R，則起動時的機(jī)械過渡過程1）電樞串電阻起動的過渡過程－nst=0時1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程當(dāng)nst482、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程求過渡過程某一階段時間－例如：求轉(zhuǎn)速從nst（Ist、Tst）變化到nx（Ix、Tx）所需要的時間tx。起動時的機(jī)械過渡過程1）電樞串電阻起動的過渡過程－nst=0時或或1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程求過渡過492、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程以串兩級電阻起動為例起動時的機(jī)械過渡過程第一級起動時1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2）電樞串多級電阻起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程以串兩級502、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程以串兩級電阻起動為例起動時的機(jī)械過渡過程2）電樞串多級電阻起動的過渡過程第二級起動時1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程以串兩級512、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程以串兩級電阻起動為例起動時的機(jī)械過渡過程2）電樞串多級電阻起動的過渡過程末級起動時1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程以串兩級522、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程以串兩級電阻起動為例起動時的機(jī)械過渡過程2）電樞串多級電阻起動的過渡過程各階段持續(xù)時間分別為：1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程以串兩級532、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程以串兩級電阻起動為例起動時的機(jī)械過渡過程2）電樞串多級電阻起動的過渡過程1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程以串兩級54他勵直流電動機(jī)電樞串兩級電阻起動過程他勵直流電動機(jī)電樞串兩級電阻起動過程552、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程例題：一臺他勵直流電動機(jī)銘牌數(shù)據(jù)為：PN=29kW，UN=440V，IN=76A，nN=1000r/m，Ra=0.377W，已知四段起動電阻為：RW1=0.212W，RW2=0.405W，RW3=0.695W，RW4=1.158W。GD2=49.05N·m2。求分級起動總的起動時間tst。起動時的機(jī)械過渡過程2）電樞串多級電阻起動的過渡過程1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程例題：一562、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程解：起動時的機(jī)械過渡過程2）電樞串多級電阻起動的過渡過程1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程例題：一臺他勵直流電動機(jī)銘牌數(shù)據(jù)為：PN=29kW，UN=440V，IN=76A，nN=1000r/m，Ra=0.377W，已知四段起動電阻為：RW1=0.212W，RW2=0.405W，RW3=0.695W，RW4=1.158W。GD2=49.05N·m2。求分級起動總的起動時間tst。2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程解：起動572、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程起動時的機(jī)械過渡過程2）電樞串多級電阻起動的過渡過程1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程解：例題：一臺他勵直流電動機(jī)銘牌數(shù)據(jù)為：PN=29kW，UN=440V，IN=76A，nN=1000r/m，Ra=0.377W，已知四段起動電阻為：RW1=0.212W，RW2=0.405W，RW3=0.695W，RW4=1.158W。GD2=49.05N·m2。求分級起動總的起動時間tst。2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程起動時的582、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程解：設(shè)：起動時的機(jī)械過渡過程2）電樞串多級電阻起動的過渡過程總起動時間為：1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程例題：一臺他勵直流電動機(jī)銘牌數(shù)據(jù)為：PN=29kW，UN=440V，IN=76A，nN=1000r/m，Ra=0.377W，已知四段起動電阻為：RW1=0.212W，RW2=0.405W，RW3=0.695W，RW4=1.158W。GD2=49.05N·m2。求分級起動總的起動時間tst。2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程解：設(shè)：592、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程起動時的機(jī)械過渡過程1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程3）加快起動過程的途徑起動過程延緩的原因系統(tǒng)本身的機(jī)械慣性，慣性（GD2）越大，轉(zhuǎn)速上升越慢；起動電流隨時間呈指數(shù)規(guī)律衰減，使系統(tǒng)的加速度在起動過程中不斷衰減。2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程起動時的601.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程3）加快起動過程的途徑針對上述兩個原因，加快起動過程的措施設(shè)法減小系統(tǒng)的飛輪轉(zhuǎn)矩GD2以減小機(jī)電時間常數(shù)；電動機(jī)電樞的飛輪轉(zhuǎn)矩占整個系統(tǒng)飛輪轉(zhuǎn)矩的主要部分，應(yīng)設(shè)法減小電動機(jī)電樞的飛輪轉(zhuǎn)矩，如采用雙電機(jī)拖動；在設(shè)計(jì)電力拖動系統(tǒng)時，盡可能設(shè)法改善起動過程中電樞電流的波形，理想的起動電流波形如左圖所示。起動時的機(jī)械過渡過程1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流612、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程電樞回路電感對起動過程的影響在晶閘管整流電路向直流電動機(jī)供電時，通常在電動機(jī)電樞回路中串電感（平波電抗器－后續(xù)課程《電力電子技術(shù)》），這時，電感引起的電磁慣性不能忽視，電磁時間常數(shù)為式中：La－電樞回路總電感（包括電樞繞組電感和串聯(lián)的電感），Ra－電樞電阻1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程電樞回路622、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程當(dāng)電動機(jī)帶負(fù)載起動時，則過渡過程分兩階段：第一階段，電樞電流從零增加到Iz

之前，電動機(jī)轉(zhuǎn)速為零。這時式中短路電流第一階段持續(xù)時間tz稱滯后時間1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程電樞回路電感對起動過程的影響2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程當(dāng)電動機(jī)632、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程第二階段，過了tz

后，電動機(jī)開始加速，機(jī)械慣性與電磁慣性同時存在。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程電樞回路電感對起動過程的影響2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程第二階段642、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程電樞回路電感對起動過程的影響

c1及c2——積分常數(shù)，由初始條件決定式中1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程電樞回路652、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程電樞回路電感對起動過程的影響當(dāng)TtM>4Tta時，α1和α2為負(fù)實(shí)數(shù)根據(jù)第二階段起始條件（t=0時，n＝0，Ia=Iz）可計(jì)算出c1、c2

1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程電樞回路662、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程電樞回路電感對起動過程的影響TtM>4Tta時，起動過程轉(zhuǎn)速、電流變化曲線如下圖所示。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程電樞回路672、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程電樞回路電感對起動過程的影響當(dāng)TtM<4Tta時，α1和α2為復(fù)數(shù)式中式中1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程電樞回路682、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程電樞回路電感對起動過程的影響起動過程，轉(zhuǎn)速與電流變化均具有振蕩性質(zhì)，振蕩頻率為w，振蕩周期為T1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程電樞回路692、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程電樞回路電感對起動過程的影響TtM<4Tta時，起動過程轉(zhuǎn)速、電流變化曲線如右圖所示。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程Bye!2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)起動的過渡過程電樞回路70第二、三講

直流電動機(jī)的電力拖動（1）第二、三講

直流電動機(jī)的電力拖動（1）71第二、三講直流電動機(jī)的電力拖動1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性2、他勵直流電動機(jī)的起動3、他勵直流電動機(jī)的制動4、他勵直流電動機(jī)的調(diào)速5、晶閘管－直流電動機(jī)系統(tǒng)6、他勵直流電動機(jī)過渡過程的能量損耗7、串勵直流電動機(jī)的電力拖動第二、三講直流電動機(jī)的電力拖動1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性721、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性是指電動機(jī)的轉(zhuǎn)速n與電磁轉(zhuǎn)矩T的關(guān)系n=f(T)，其中：T是指電磁轉(zhuǎn)矩；機(jī)械特性是電動機(jī)機(jī)械性能的主要表現(xiàn)；電動機(jī)工作在電動狀態(tài)時T=Td＋T0；T：電磁轉(zhuǎn)矩；Td：電動機(jī)軸上的輸出轉(zhuǎn)矩；T0：電動機(jī)空載轉(zhuǎn)矩。在運(yùn)動方程式T-Tz=JdW/dt中若T為電磁轉(zhuǎn)矩，則Tz為負(fù)載轉(zhuǎn)矩與空載轉(zhuǎn)矩之和；若定義Tz為負(fù)載轉(zhuǎn)矩，則T為拖動轉(zhuǎn)矩，相當(dāng)于T=Td＋T0中的Td。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性是指電動機(jī)的轉(zhuǎn)速n與電磁731.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性方程式直流電動機(jī)的幾個基本方程式電磁轉(zhuǎn)矩：感應(yīng)電動勢：電樞回路電動勢平衡方程式：電動機(jī)轉(zhuǎn)速特性：1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械741、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性方程式由此可得機(jī)械特性方程式：R：電樞回路總電阻，包括電樞電阻Ra和電樞串勵電阻RW；Ce：電動機(jī)電動勢常數(shù)，Ce=pN/(60a)；CT：電動機(jī)轉(zhuǎn)矩常數(shù)，CT=pN/(2pa)或1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性方程式由此可得機(jī)械特性方751、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性方程式理想空載轉(zhuǎn)速實(shí)際空載轉(zhuǎn)速1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性方程式理想空載轉(zhuǎn)速實(shí)際空761、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性方程式電動機(jī)帶負(fù)載后的轉(zhuǎn)速降額定轉(zhuǎn)速變化率

b：機(jī)械特性斜率，b=R/(CeCTF)；國產(chǎn)Z系列他勵直流電動機(jī)的DnN%一般為10%～18%，大容量電動機(jī)為3%～8%。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性方程式電動機(jī)帶負(fù)載后的轉(zhuǎn)771、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性方程式電樞反應(yīng)對電動機(jī)機(jī)械特性的影響當(dāng)電樞電流較大時，產(chǎn)生去磁作用。磁通降低，轉(zhuǎn)速就要回升，機(jī)械特性在負(fù)載大時呈上翹現(xiàn)象。電樞反應(yīng)對機(jī)械特性的影響1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性方程式電樞反應(yīng)對電動機(jī)機(jī)781、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性方程式減少電樞反應(yīng)對電動機(jī)機(jī)械特性的影響在主磁極上加一個匝數(shù)很少的串勵繞組，其磁動勢可以減少電樞反映的去磁作用；實(shí)質(zhì)上變?yōu)閺?fù)勵電動機(jī)；由于串勵磁動勢較弱，其機(jī)械特性與沒有電樞反應(yīng)時的他勵直流電動機(jī)相同，因此仍視為他勵直流電動機(jī)。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性方程式減少電樞反應(yīng)對電動791、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性當(dāng)他勵電動機(jī)電壓及磁通均為額定值時，電樞沒有串聯(lián)電阻時的機(jī)械特性稱為固有機(jī)械特性。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性當(dāng)他勵801、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性電樞串電阻時的人為機(jī)械特性固有機(jī)械特性電樞串聯(lián)電阻時的人為機(jī)械特性1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性電樞串811、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性改變電樞電壓時的人為機(jī)械特性固有機(jī)械特性電壓不同時的人為機(jī)械特性UN>U1>U21.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性改變電8221F>F>FN1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性減弱電動機(jī)勵磁時的人為機(jī)械特性1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程21F>F>FN1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性固有機(jī)械特性與人831、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性減弱電動機(jī)勵磁時的人為機(jī)械特性1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性減弱電841、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性的繪制由電動機(jī)機(jī)械特性方程式可知，計(jì)算或繪制機(jī)械特性，必須知道CeF與CTF等參數(shù)，而這些參數(shù)電動機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)p、a、N等有關(guān)，但這些參數(shù)不易得到；設(shè)計(jì)時，一般根據(jù)電動機(jī)銘牌數(shù)據(jù)、產(chǎn)品目錄或?qū)崪y數(shù)據(jù)來計(jì)算或繪制機(jī)械特性；對計(jì)算有用的數(shù)據(jù)通常有：PN、UN、IN和nN。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性的繪制由電動機(jī)機(jī)械特性方851、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性的繪制－固有機(jī)械特性繪制固有機(jī)械特性是一條直線，只要求出線上兩個點(diǎn)的數(shù)據(jù)，就可繪出這條直線。一般選擇理想空載及額定運(yùn)行兩點(diǎn)較為方便；理想空載點(diǎn)其中UN、IN和nN為已知，Ra可實(shí)測，或通過下式估算。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性的繪制－固有機(jī)械特性繪制861、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性的繪制－固有機(jī)械特性繪制額定工作點(diǎn)CeF已在前面求得。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性的繪制－固有機(jī)械特性繪制871、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性的繪制－人為機(jī)械特性的繪制

各種人為機(jī)械特性的計(jì)算較為簡單，只要把相應(yīng)的參數(shù)值代入相應(yīng)的人為機(jī)械特性方程式即可；電樞串電阻時的人為機(jī)械特性改變電樞電壓時的人為機(jī)械特性減弱電動機(jī)勵磁時的人為機(jī)械特性1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性的繪制－人為機(jī)械特性的繪881、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性的繪制－例題一臺Z2型他勵直流電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)為：PN=22kW,UN=220V,IN=116A,nN=1500rpm。試?yán)L制其機(jī)械特性。解：理想空載點(diǎn)，T＝0額定工作點(diǎn)，1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性的繪制－例題一臺Z2型他89他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性負(fù)載特性負(fù)載特性1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件主要研究：生產(chǎn)機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性與電動機(jī)的機(jī)械特性這兩種特性的配合問題。在電力拖動運(yùn)動方程式中，當(dāng)轉(zhuǎn)矩T與Tz方向相反，大小相等而相互平衡時，轉(zhuǎn)速為某一穩(wěn)定值，拖動系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)，或稱靜態(tài)。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性負(fù)載特性負(fù)載特性1、他勵直流電動機(jī)的901、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件是：兩種特性有交點(diǎn)。穩(wěn)定運(yùn)行的充分條件是：如果電力拖動系統(tǒng)原在交點(diǎn)處穩(wěn)定運(yùn)行，由于出現(xiàn)某種干擾作用（如電網(wǎng)電壓波動、負(fù)載轉(zhuǎn)矩的微小變化等），使原來兩種特性的平衡變成不平衡，電動機(jī)轉(zhuǎn)速便稍有變化，這時，當(dāng)干擾消除后，拖動系統(tǒng)必須有能力使轉(zhuǎn)速恢復(fù)到原來交點(diǎn)處的數(shù)值。電力拖動系統(tǒng)如能滿足這樣的特性配合條件，則該系統(tǒng)是穩(wěn)定的，否則是不穩(wěn)定的。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件穩(wěn)定運(yùn)行911、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件穩(wěn)定運(yùn)行系統(tǒng)分析主要分析：他勵直流電動機(jī)拖動一恒定負(fù)載時，且不考慮電樞反應(yīng)，當(dāng)電樞電壓發(fā)生變化時，工作點(diǎn)得變化如下圖所示。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件穩(wěn)定運(yùn)行921、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件不穩(wěn)定運(yùn)行系統(tǒng)分析主要分析：他勵直流電動機(jī)拖動一恒定負(fù)載時，考慮電樞反應(yīng)，且負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性與電動機(jī)機(jī)械特性相交在特性上翹段，當(dāng)電機(jī)速度稍微變化時。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程1、他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件不穩(wěn)定運(yùn)932、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動方法起動時n＝0，如直接加額定電壓起動，Ia可能突增到額定電流的十多倍，必須限制起動電流。通常限制啟動電流的啟動方法有：降壓起動和電樞回路串電阻起動。他勵直流電動機(jī)起動時，必須保證先有磁場（即先通勵磁電流），而后加電樞電壓。不考慮電樞電感對電樞電流的影響，電樞電流Ia為1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動方法起動時n＝0942、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動方法降壓起動：可采用可調(diào)直流電源，如勵磁可調(diào)節(jié)的直流發(fā)電機(jī)或晶閘管可控直流電源等。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動方法降壓起動：可952、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動方法電樞回路串電阻起動：一般采用多級電阻分級起動，起動過程中起動電阻逐步切除。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動方法電樞回路串電962、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動電阻的計(jì)算他勵直流電動機(jī)串電阻分級起動時，起動電阻一般可采用圖解解析法和解析法兩種。圖解解析法首先繪出他勵直流電動機(jī)串電阻分級起動時，機(jī)械特性圖，作圖步驟如下。1）繪制固有機(jī)械特性（參見1.3）2）選取起動過程中的最大電流I1與電阻切除時的切換電流I2（或T1、T2）。一般取I1=(1.5~2)IN，I2=(1.1~1.2)IN或I2=(1.2~1.5)IN。1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動電阻的計(jì)算他勵直971.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程0nn0h2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動電阻的計(jì)算圖解解析法3）繪制分級起動特性圖a）在圖中橫坐標(biāo)上截取I1及I2兩點(diǎn)，并分別向上作垂直線；b）作人為機(jī)械特性n0a，n0a交I2的垂直線于b點(diǎn)；c）過b點(diǎn)作水平線bc交I1的垂直線于c點(diǎn)；d）作人為機(jī)械特性n0c，n0c交I2的垂直線于d點(diǎn)；e）過d點(diǎn)作水平線de交I1的垂直線于e點(diǎn)；最后，當(dāng)末段電阻切除時所畫的水平線與I1的垂直線交點(diǎn)正好落在固有機(jī)械特性上。II2IzI1R1RaR2R3abcdefg1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性0nn0h2、他勵直流電動機(jī)的起982、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動電阻的計(jì)算圖解解析法4）分級電阻計(jì)算計(jì)算根據(jù)：1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動電阻的計(jì)算圖解解992、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動電阻的計(jì)算圖解解析法4）分級電阻計(jì)算同理1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動電阻的計(jì)算圖解解1001.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動解析法c點(diǎn)存在解析法可直接計(jì)算分級電阻的數(shù)值，如左圖所示：b點(diǎn)存在三級起動時，Ec=Eb推廣到m級起動1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性2、他勵直流電動機(jī)的起動解析法c1012、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動電阻的計(jì)算解析法設(shè)I1/I2=b，b為起動電流比，則式中，m為起動級數(shù)1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動電阻的計(jì)算解析法1022、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動電阻的計(jì)算解析法每級的分段電阻值為：1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人為機(jī)械特性1.3機(jī)械特性的繪制1.4電力拖動穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.他勵直流電動機(jī)的起動2.1起動方法2.2起動電阻計(jì)算2.3起動的過渡過程2、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動電阻的計(jì)算解析法1032、他勵直流電動機(jī)的起動他勵直流電動機(jī)的起動電阻的計(jì)算解析法例題：一臺他勵直流電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)為：型號Z-290

，PN=29kW，UN=440V，IN=76A，nN=1000rpm，Ra=0.377W。試用解析法求四級起動時的起動電阻值。解：已知起動級數(shù)m=4，選取則1.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性1.1機(jī)械特性方程式1.2固有與人