{电力公司管理}电机与拖动之直流电动机的电力拖动培训讲义
52页1、模块1 直流电机及其拖动,1,第2章 直流电动机的电力拖动,2,本章要点,他励直流电动机的机械特性和生产机械的负载特性。 他励直流电动机的启动、反转、制动、调速。 串励及复励直流电动机的电力拖动。,3,2.1 直流电动机的启动、调速、反转观察 2.2 电力拖动系统的特性 2.3 他励直流电动机的启动和反转 2.4 他励直流电动机的制动 2.5 他励直流电动机的调速 2.6 串励及复励直流电动机的电力拖动,本章主要内容,4,2.1 直流电动机的启动、调速、 反转观察,任务1,直流电动机的起动,任务2,调节他励电动机的转速,任务3,改变电动机的转向,5,任务1,直流电动机的起动,1、接线图,按图2-1接线,检查电动机和测功机之间是否用联轴器联结好,电动机励磁回路接线是否牢靠,仪表的量程、极性是否正确 。,图2-1 他励直流电动机的启动、调速、反转电路图,6,任务1,直流电动机的起动,2、调节电阻,将电动机电枢调节电阻R1调至最大,励磁调节电阻Rf调至最小。,3、观察他励直流电动机的旋转方向、测量启动电流,先接通励磁电源U2,再接通可调直流稳压电源U1,此时,电动机开始旋转。将电动机的旋转方
2、向、电枢电流值和励磁电流值记录在表2-1中。,表2-1 他励直流电动机旋转方向的观察和启动电流的测量,7,任务1,直流电动机的起动,4、记录电枢电流值和励磁电流值,保持电源电压U1不变,逐渐减小电阻R1的值直至最小,将电枢电流值和励磁电流值记录在表2-2中。,表2-2 他励直流电动机不同电阻值时电流的测量,8,任务2,调节他励电动机的转速,1、测量改变串入电动机电枢回路的调节电阻时的转速,Rf调至最小,改变串入电动机电枢回路的调节电阻R1,测量相应的转速n,填入表2-3中,并绘制R1-n曲线。,表2-3 改变串入电动机电枢回路的调节电阻时的转速测量,保持电源电压为额定电压UN,分别改变串入电动机电枢回路的调节电阻R1和励磁回路的调节电阻Rf,观察转速变化情况。,9,任务2,调节他励电动机的转速,2、测量改变励磁回路的调节电阻时的转速,R1调至最小,改变励磁回路的调节电阻Rf,测量相应的转速n,填入表2-4中,并绘制Rf-n曲线。,表2-4 改变励磁回路的调节电阻时的转速测量,10,将电枢回路调节电阻R1调至最大值,调节转矩到零,断开U1,再断开U2,使他励电动机停机,然后将电枢或励磁回
3、路的两端接线对调后,再按前述方法起动电动机,观察电动机的转向及转速表的读数。将电动机的旋转方向、电枢电流值和励磁电流值记录在表2-5中。,任务3,改变电动机的转向,表2-5 他励直流电动机接线对调后的旋转方向观察和启动电流的测量,11,2.2 电力拖动系统的特性,电动机拖动单轴旋转系统的旋转运动方程式为,一、电力拖动系统的运动方程,1、运动方程式,在实际工程计算中一般不用转动惯量而用飞轮矩,不用角速度而用旋转速度。因此,转动惯量表示为,角速度化为旋转速度的形式:,12,2.2 电力拖动系统的特性,由上式可知: (1)当 时,转速变化率 ,电力拖动系统处于稳定运行状态,电动机静止或作恒转速运动。 (2)当 时,转速变化率 ,电力拖动系统加速运行。 (3)当 时,转速变化率 ,电力拖动系统减速运行。,由以上几式可知,工程计算中运动方程的形式为,1、运动方程式,13,2.2 电力拖动系统的特性,2、运动方程式中转矩正、负号确定的规则,在运动方程式中,转矩正、负号的确定与转速n的正、负号相关,确定规则如下: (1)取转速n 大于零的方向为正方向,当电磁转矩T的方向与转速n的正方向相同时,T 取
4、正号,反之取负号。 (2)负载转矩TL的方向与转速n的正方向相反时,TL取正号,反之取负号。 (3)惯性转矩( )的大小及正负号由电磁转矩T和负载转矩TL的代数和确定。,14,2.2 电力拖动系统的特性,二、他励直流电动机的机械特性,直流电动机的机械特性是电动机在电枢电压、励磁电流、电枢回路电阻为恒值的条件下,即电动机处于稳态运行时,电动机的转速与电磁转矩之间的关系: 。,1、机械特性方程式,他励直流电动机的接线图如图2-2所示。由图可知,他励直流电动机的机械特性方程式为,图2-2 他励直流电动机接线图,15,2.2 电力拖动系统的特性,由于Ce、CT是由电动机结构决定的常数,当U、R、的数值不变时,转速n与电磁转矩T为线性关系。他励直流电动机的机械特性如图2-3所示。,图2-3 他励直流电动机的机械特性,1、机械特性方程式,16,2.2 电力拖动系统的特性,2、机械特性的分类,他励直流电动机的机械特性分为固有机械特性和人为机械特性。 (1)固有机械特性 当电动机中的电源电压、磁通为额定值,电枢回路未接附加电阻时的机械特性称为固有机械特性,也称自然特性。由以上条件得到固有机械特性方程式
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