電機(jī)的工作原理及特性-wenkub
2022-12-23 11:12:05 本頁面
【正文】 性如右圖 . 1)特點(diǎn) :容易實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速 。重物恒速下放 . ? 由直流他激電動(dòng)機(jī)人工機(jī)械特性方程式 ? 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法 : 式中 , Ke,Kt,Ra 均為常數(shù) ,因此 ,電動(dòng)機(jī)有 3種調(diào)速方法 Rad。 能耗制動(dòng) . ? 1)實(shí)現(xiàn)條件 :外部作用使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 n大于其理想空載轉(zhuǎn)速 ,電車下坡 ,起重機(jī)下放重物 . ? 2)機(jī)械特性 :正轉(zhuǎn)時(shí) ,是第一象限的機(jī)械特性在第二象限內(nèi)的延伸 ,如右圖所示 . ?3)特點(diǎn) : ?(1)利用位能轉(zhuǎn)矩帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)發(fā)電 ,將機(jī)械能變成電能 ,向電源饋送 . ?(2)重物下放時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速仍高于理想空載轉(zhuǎn)速 ,運(yùn)行不太安全 . ? 1)實(shí)現(xiàn)條件 :電樞電壓或電樞電勢反向 . ? 2)分類 : ? (1)電源反接制動(dòng) .改變電樞電壓 U的方向所產(chǎn)生的制動(dòng) . ? 機(jī)械特性方程式為 。 金屬切削機(jī)床 ,冷軋機(jī) ,造紙機(jī)等宜于選用硬特性的電動(dòng)機(jī) . 02ae e tRUn T n nK K K??? ? ? ? ?? 2)自然機(jī)械特性曲線的作法 ? 已知電動(dòng)機(jī)的 PN,UN,IN,nN,由公式可計(jì)算出 Ra, Ke , N?? ?0 5 0 0 7 5 1 NNaN N NpURU I I??? ? ? ? ?????N N aeNNU I RKn???0NeNUnK ??9 5 5 NNNPTn???(1)電樞電阻 Ra的估算 : ?(2)理想空載轉(zhuǎn)速 no計(jì)算 : ?(3)額定轉(zhuǎn)矩 Nn的計(jì)算 : no,TN,找出兩個(gè)點(diǎn) ,即理想空載點(diǎn) (o,no)和額定運(yùn)行點(diǎn) (TN,nN),通過這兩點(diǎn)作出自然機(jī)械特性 . 3)舉例 ? (1)一臺(tái) Z251型直流他激電動(dòng)機(jī) ,已知額定功率,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 5 0 0 7 5 1 NNa N N NpUR U I I??? ? ? ? ?????= N N aeNNU I RKn??? = NoeNUnK ??=1667r/min 9 5 5 NNNPTn??=35Nm 4)電動(dòng)機(jī) 人工機(jī)械特性 (三種 ) ? (1)電樞回路串附加電阻 Rad的人工機(jī)械特性 ? 在自然機(jī)械特性方程式中 ,用 (Rad+Ra)代替 Ra,得到串電阻的人工機(jī)械特性方程式 : 附加電阻 Rad越大 ,機(jī)械特性越軟 . nnTKK RRKUnteaadeN ??????02??02ae e tRUn T n nK K K??? ? ? ? ?(2)改變電樞電壓的人工機(jī)械特性 U改變 ,但轉(zhuǎn)速降不變 .因此 ,變電樞電壓的人工機(jī)械特性 是一簇與自然機(jī)械特性平行的特性曲線 . 只允許在額定電壓以下調(diào)節(jié) . 在后面的自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)學(xué)習(xí)中有廣泛的應(yīng)用 . NoeNUnK ??隨 U的變化而變化 02ae e tRUn T n nK K K??? ? ? ? ?(3)改變磁通的人工機(jī)械特性 ? 從機(jī)械特性方程可知 ,改變磁通時(shí) ,電動(dòng)機(jī)的理想空載轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速降落都會(huì)隨磁通的變化而變化 . ? 磁通只能在額定值以下調(diào)節(jié) ,理想空載轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速降落都要增大 弱磁增速 . ? 使用中 ,要防止電動(dòng)機(jī)過載 ,更要防止飛車 ,因此 ,直流他激電動(dòng)機(jī) 設(shè)有失磁保護(hù) . 02ae e tRUn T n nK K K??? ? ? ? ?串激直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 ? 1)特點(diǎn) :電樞電流就是激磁電流 . ? 2)機(jī)械特性分析 : ? 第一段 ,電動(dòng)機(jī)輕載時(shí) ,機(jī)械特性具有雙曲線的形狀 ,理想空載轉(zhuǎn)速趨近無窮大 . ? 第二段 ,電動(dòng)機(jī)負(fù)載較重時(shí) ,磁路趨于飽和 ,機(jī)械特性近似一條直線 . ? 3)注意事項(xiàng) : ? 直流串激電動(dòng)機(jī)不允許空載運(yùn)行 飛車事故 . 4 直流他激電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特性 ? 直流他激電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流是額定電流的 (1020)倍 ,不允許直接起動(dòng) .限制其起動(dòng)電流的方法有兩種 . : 組成 SCRM自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)環(huán)節(jié) .是后面學(xué)習(xí)的一個(gè)重點(diǎn) . 右圖為具有三段起動(dòng)電阻的他激電動(dòng)機(jī)電路原理圖和起動(dòng)特性 , 其起動(dòng)特性就是前面剛剛學(xué)習(xí)過的一種人工機(jī)械特性 . ? 直流他激電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)分為電動(dòng)狀態(tài)和制動(dòng)狀態(tài) ,如右圖所示 . ? 圖中 ,(a)為電動(dòng)狀態(tài) 。 一對(duì)磁極的磁通 (Wb)。 掌握電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，特別是人工機(jī)械特性； ? 掌握電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，制動(dòng)，調(diào)速的各種方法和應(yīng)用場所； ? 了解用機(jī)械特性來分析電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的方法 。 ? 了解常用控制電機(jī)的應(yīng)用場合 . ? 主磁極 電樞 換向器 電刷裝置 直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖 剖面圖：電樞 1； 主磁極 2；換向 極 4；機(jī)座 6 電樞鐵心沖片 換向器：換向片 3； 連接片 4；云母環(huán) 2 發(fā)電機(jī) 電動(dòng)機(jī) 簡化為一對(duì)磁極 ,一個(gè)線圈 ? 1)感應(yīng)電勢 E ? 2)電磁轉(zhuǎn)矩 T taT K I????? ?一對(duì)磁極的磁通 (Wb)。 ? Ia電樞電流 (A)。 ? (b)為制動(dòng)狀態(tài) . 1)特點(diǎn) :電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩 T與轉(zhuǎn)速 n方向相反 ,電機(jī)處于發(fā)電工作狀態(tài) . 2)制動(dòng)形式 :穩(wěn)定的制動(dòng)狀態(tài) 。 ? TKK RRK Unteadae 2?????? 為了限制制動(dòng)時(shí)比較大的電樞電流 ,實(shí)施電源反接制動(dòng)時(shí) ,一定要在電樞電路中串入限流電阻 . 應(yīng)用在需要迅速減速或頻繁正反轉(zhuǎn)的機(jī)械上 . ? (2)倒拉反接制動(dòng) .改變電樞電勢方向所產(chǎn)生的制動(dòng) . ? 如 :起重機(jī)的重物下降時(shí) ,電樞反轉(zhuǎn) ,電勢反向 .此時(shí) ,位能負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL使重物下放 ,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩 TM反對(duì)重物下放 制動(dòng) . ? 特點(diǎn) :適當(dāng)選擇電樞電路中的附加電阻 ,可以得到低的轉(zhuǎn)速 ,保證安全 。 U。機(jī)械特性是一組平行線 ,硬度不變 。調(diào)速范圍不大 . 2)應(yīng)用 :適用于恒功率負(fù)載 .一般與調(diào)壓配合使用 . 3)注意 :在額定轉(zhuǎn)速以上調(diào)節(jié)弱磁增速 . 例題 ? 例 :一臺(tái)直流他激電機(jī)的額定數(shù)據(jù)為 。 三相繞組連接成星形或三角形 。 (3)轉(zhuǎn)子繞組中感生電流 。電流為負(fù)時(shí) , 從尾端進(jìn)首端出 . ?t=0時(shí)， iA=0。iB為負(fù)， iC為正 ?t=T/6時(shí)， ω t=ω T/6=π /3,iA為正 (電流從 A端流到 X端 )； iB為負(fù) (電流從 Y端流到 B端 )； iC=0。iB=0； iC為負(fù) 此時(shí)的合成磁場如圖 (d)所示。 ? 旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向與三相交流電的相序一致 。 電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)為 2時(shí) ,同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min。 ? 額定頻率 f=50Hz。2)轉(zhuǎn)子每相開路電壓E20。此時(shí)有 自然特性上有 4個(gè)特殊點(diǎn) : (1)理想空載轉(zhuǎn)速點(diǎn) no T=0, n=no, S=
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