PPT《海南风光》

二、 转矩平衡关系 电磁转矩T为驱动转矩,在电机运行时,必须和外加负载和空载损耗的阻转矩相平衡,即TL: 负载转矩 T0 :空载转矩 转矩平衡过程:当负载转矩(TL)发生变化时,通过电机转速、电动势、电枢电流的变化,电磁转矩自动调整,以实现新的平衡. 例: 设外加电枢电压 U 一定,T=TL+ T0(平衡),这时,若TL突然增加,则调整过程为: 与原平衡点相比,新的平衡点:Ia ?、 P入? TL ? n? E? Ia ? T ? 最后达到新的平衡点. 机械特性指的是电机的电磁转矩和转速间的关系,下边以他励和串励电机为例说明. 他励电动机和并励电动机的特性一样. 7.2.5 机械特性

一、 他励电动机的机械特性 即: 其中 , M 他励 Uf If Ia U n0: 理想空载转速,即T=0时的转速.(实际工作时,由于有空载损耗,电机的T不会为0.) 当T?时n? ,但由于他励电动机的电枢电阻Ra很小,所以在负载变化时, 转速 n 的变化不大,属硬机械特性. 根据 n-T 公式画出特性曲线 n0 nN TN T n ? n 其中 , 串励的特点:励磁线圈的电流和电枢线圈的电流相同.

二、 串励电动机的机械特性 设磁通和电流成正比,即?=K? Ia ,则 据此公式做出 T-n 曲线 n T M 串励 U Ia (1) T=0时,在理想情况下,n??.但实际上负 载转矩不会为 0,不会工作在 T=0 的状态, 但空载时 T 很小,n 很高.串励不允许空载 运行,以防转速过高. 串励特性: (2) 随转矩的增大,n 下降得很快,这种特性属 软机械特性. n T (2) 恒功率负载(P 一定时,T 和n成反比), 要选软特性电机拖动.如:电气机车等. 直流电动机特性类型的选择: (1) 恒转矩的生产机械(TL一定,和转速无关)要 选硬特性的电动机,如: 金属加工、起重机 械等. 7.2.6 直流电动机的调速 与异步电动机相比,直流电动机结构复杂,价格高,维护不方便,但它的最大优点是调速性能好. 下面以他励电动机为例说明直流电动机的调速方法. (1)调速均匀平滑,可以无级调速.(2)调速范围大,调速比可达200 (他励式)以上 (调速比等于最大转速和最小转速之比). 直流电动机调速的主要优点是: 由该式可知,n 和?有关,在U一定的情况下,改变 ? 可改变 n .在励磁回路中串上电阻Rf,改变Rf大小调节励磁电流,从而改变? 的大小.

一、改变磁通(调磁) 1.原理 其中 , M 他励 Uf If Ia U 其中:? =K? If Rf?? If?? ? ?? n? ,但在额定情况下, ? 已接 近饱和,If 再加大,对? 影响不大,所以这种增加 磁通的办法一般不用. Rf?? If?? ? ? ? n? ,减弱磁通是常用的调速方 法. If的调节有两种情况: 概念:改变磁通调速的方法―减小磁通,n只能上调. 其中 , 2.特性的变化 所以:磁通减小以后特性上移,而且斜率增加. , 因为: ( 减小) TL Rf增加 T n ? 其中 , 调速过程: U一定,则Rf ? ? ? E ? Ia? T ? n? Ia ? E? 暂时T >

TL 其中 , 最后达到新的平衡 T =TL (1)调速平滑,可做到无级调速,但只能向上调, 受机械本身强度所限,n不能太高.(2)调的是励磁电流(该电流比电枢电流小得多), 调节控制方便. 3.减小? 调速的特点:

二、改变电枢电压调速 由转速特性方程知:调电枢电压U,n0变化,斜率不变,所以调速特性是一组平行曲线. 1.特性曲线 n n0 n0'

n0 电压降低 T 其中 , 2.改变电枢电压调速的特点 (1)工作时电枢电压一定,电压调节时,不允许超 过UN,,

而n? U,所以调速只能向下调.(2)可得到平滑、无级调速.(3)调速幅度较大. M Uf If Ia U 变压 整流 220V~ 整流 调压 220V~ Uf=110V固定 U=0~110V可调 改变电枢电压调速方案举例: 例:已知他励电动机的 PN=2.2KW, UN=220V ,IaN=12.4A Ra=0.5? , nN=1500r/min. 求: (1)TL=0.5TN 时, n=2)? =0.8 ? N 时, n=? 解:(1) TL=0.5TN 时(2)? =0.8 ? N 时 这种调速方法耗能较大,只用于小型直流机.串励电机也可用类似的方法调速.