【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 四種方式的電動(dòng)機(jī)。1．他勵(lì)電動(dòng)機(jī)此類(lèi)電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組F和電樞繞組S由兩個(gè)不同的直流電源供電，勵(lì)磁回路與電樞回路相對(duì)獨(dú)立，采用永久磁鐵作為主極的永磁直流電動(dòng)機(jī)亦屬于此類(lèi)。2．并勵(lì)電動(dòng)機(jī) 勵(lì)磁繞組F和電樞繞組S并聯(lián)，有同一個(gè)直流電源供電，勵(lì)磁電流通常只有額定電流的1%5%，這是直流電動(dòng)機(jī)最為常見(jiàn)的勵(lì)磁方式。3．串勵(lì)電動(dòng)機(jī) 勵(lì)磁繞組C和電樞繞組S串聯(lián)，其勵(lì)磁電流與電樞電流相等與負(fù)載大小有關(guān)。4．復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī) 勵(lì)磁繞組由并勵(lì)繞組F與串勵(lì)繞組C兩部分組成，并套在同一個(gè)主極鐵心上，通常復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)以并勵(lì)為主，并勵(lì)磁動(dòng)勢(shì)占磁極總勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)的70%以上。若串勵(lì)磁場(chǎng)對(duì)并勵(lì)磁場(chǎng)助磁，稱(chēng)之為積復(fù)勵(lì)；串磁磁場(chǎng)對(duì)并勵(lì)磁場(chǎng)去磁時(shí)，則稱(chēng)之為差復(fù)勵(lì)。復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性介并勵(lì)于串勵(lì)之間。 勵(lì)磁繞組存在電阻，電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)勵(lì)磁回路要消耗一定的功率，稱(chēng)之為勵(lì)磁損耗，這就使得直流電動(dòng)機(jī)的效率相對(duì)其他電動(dòng)機(jī)要低。勵(lì)磁損耗一般不超過(guò)額定功率的1%3%。1．電動(dòng)勢(shì)平衡方程式：根據(jù)基爾霍夫第二定律，對(duì)任一有源的閉合回路，所有電動(dòng)勢(shì)之和等于所有壓降和，有： （21） （22） 2．轉(zhuǎn)矩平衡方程式：直流發(fā)電機(jī)在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速為n,作用在電樞上的轉(zhuǎn)矩共有三個(gè)：一個(gè)是原動(dòng)機(jī)輸入給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩；一個(gè)是電磁轉(zhuǎn)矩T；還有一個(gè)是電機(jī)的機(jī)械摩擦、風(fēng)阻以及鐵損耗引起的轉(zhuǎn)矩，叫空載轉(zhuǎn)矩，用表示,空載轉(zhuǎn)矩是一個(gè)制動(dòng)性轉(zhuǎn)矩,永遠(yuǎn)與轉(zhuǎn)速n的方向相反。 （23） 1．機(jī)械特性的表達(dá)式：定義：在電動(dòng)機(jī)的電樞電壓、勵(lì)磁電流、電樞回路電阻為恒值條件下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系：。由電機(jī)的電路原理圖可得機(jī)械特性的表達(dá)式： （24） 通常稱(chēng)b大的機(jī)械特性為軟特性，b小的機(jī)械特性為硬特性。2．固有機(jī)械特性和人為機(jī)械特性：電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性可分為固有機(jī)械特性和人為機(jī)械特性(1)固有機(jī)械特性：固有機(jī)械特性是指當(dāng)電動(dòng)機(jī)的電樞工作電壓和勵(lì)磁磁通均為額定值、電樞回路中沒(méi)有串入附加電阻時(shí)的機(jī)械特性，其方程式為： （25） 固有機(jī)械特性曲線如圖所示，由于較小，則也較小，所以直流電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性是比較“硬”的。 圖22固有機(jī)械特性曲線人為機(jī)械特性是指人為地改變電動(dòng)機(jī)電路中的某個(gè)參數(shù)或電動(dòng)機(jī)的電樞電壓值，而得到的機(jī)械特性，即改變式中的機(jī)械特性方程中的某些參數(shù)所獲得的機(jī)械特性： (26) 我們來(lái)研究只改變電樞電壓、磁通或附加電阻的一個(gè)參數(shù)，求出直流電動(dòng)機(jī)有下列三種人為機(jī)械特性：1）電樞串電阻時(shí)的人為特性：當(dāng)電動(dòng)機(jī)的時(shí)，其人為機(jī)械特性的方程式為： (27) 圖23電樞串電阻時(shí)特性曲線與固有特性相比， 增大，轉(zhuǎn)速降增大，附加電阻越大，也越大，特性越“軟”，如圖23中曲線2所示。這類(lèi)人為機(jī)械特性是一組通過(guò),而不同斜率的直線?？梢?jiàn)，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變時(shí)，只改變電阻的大小，可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，因此，電樞回路串電阻的方法，可用于直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速。 2）降低電樞電壓時(shí)的人為特性：當(dāng)電動(dòng)機(jī)的時(shí)，改變電樞電壓的人為機(jī)械特性的方程式為： (28) 圖24降低電樞電壓時(shí)特性曲線 與固有特性相比較，a. 機(jī)械特性曲線的斜率b 不變，改變電壓時(shí)的人為特性是一組與固有機(jī)械特性平行的直線，如圖所示。由于受到絕緣強(qiáng)度的限制，電動(dòng)機(jī)的額定電壓是工作電壓的上限，因此改變電壓時(shí)，只能在低于額定電壓的范圍內(nèi)變化?？梢?jiàn)，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變時(shí)，改變電壓的大小，可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，因此，改變電樞電壓的方法，也可用于直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速。 3）減弱勵(lì)磁磁通時(shí)的人為特性： 可以在勵(lì)磁回路中串接上電阻，或降低勵(lì)磁電壓來(lái)減弱磁通，保持時(shí)，減弱磁通的人為特性方程式為： (29) 圖25減弱勵(lì)磁磁通時(shí)特性曲線由于磁通F 的減少，使得理想空載轉(zhuǎn)速和機(jī)械特性斜率b 都增大，其特性曲線如圖所示。電機(jī)的磁通設(shè)計(jì)在磁化曲線的膝點(diǎn)，接近飽和點(diǎn)，因此一般采用減弱磁通方法，可見(jiàn)，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變時(shí)，減弱磁通方法也可用于直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速。北京化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第3章 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 設(shè)計(jì)任務(wù)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人類(lèi)社會(huì)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)生活產(chǎn)品的需求要不斷趨向多樣化，這就要求生產(chǎn)設(shè)備必須具有良好的動(dòng)態(tài)性能，在不同的進(jìn)行不同的操作，完成不同的任務(wù)。為了使系統(tǒng)具有良好的動(dòng)態(tài)性能必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。特別是大型的鋼鐵行業(yè)和材料生產(chǎn)行業(yè)，為達(dá)到很高的控制精度，速度的穩(wěn)定性，調(diào)速范圍等要求，又由于交流調(diào)速在當(dāng)時(shí)尚未解決好調(diào)速控制問(wèn)題，調(diào)速范圍不大，控制精度低，快速性差等性能指標(biāo)不滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝的要求，所以當(dāng)時(shí)大量使用的是直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，尤其是直流無(wú)級(jí)調(diào)速系統(tǒng)，它具有調(diào)速性能好，范圍寬，動(dòng)態(tài)性能好等優(yōu)點(diǎn)，特別是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單方便，雖然隨著控制技術(shù)以及電力電子技術(shù)的的發(fā)展，制造工藝技術(shù)的提高，大量出現(xiàn)交流調(diào)速的傳動(dòng)系統(tǒng)，但直流傳動(dòng)所具有的優(yōu)點(diǎn)特征，至今仍大量廣泛地使用直流調(diào)速。本次的設(shè)計(jì)任務(wù)就是直流電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速的設(shè)計(jì)，使其能更好的為我們的生產(chǎn)和生活服務(wù)。 設(shè)計(jì)要求與性能指標(biāo)要求設(shè)計(jì)要使得電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可以由零平滑調(diào)至額定轉(zhuǎn)速，能實(shí)現(xiàn)高速起動(dòng)，具有較高的調(diào)速精度。1．穩(wěn)態(tài)指標(biāo)：無(wú)靜差2． 動(dòng)態(tài)指標(biāo)：電流超調(diào)量δi﹪=5﹪, 空載啟動(dòng)至額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量δn﹪=10﹪ ，且啟動(dòng)時(shí)盡量避免電流的過(guò)大沖擊。3．電機(jī)有關(guān)參數(shù)： ，電樞回路總電阻 ，電流過(guò)載倍數(shù)λ=精品文檔北京化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第4章 電路設(shè)計(jì) 主電路設(shè)計(jì)1．電機(jī)有關(guān)參數(shù)： ，電樞回路總電阻 ，電流過(guò)載倍數(shù)λ=，2．變壓器的付邊電壓確定：因?yàn)椋?整定的范圍在 之間，所以由三相全橋整流公式： 當(dāng) 在時(shí)有最大值，算出所以可以選擇3．變壓器的容量大小計(jì)算：由于電動(dòng)機(jī)電流大小為640A，電流過(guò)載是大小為960A，變壓器在電動(dòng)機(jī)過(guò)載運(yùn)行時(shí)的電流大小為783A，利用功率守恒定理， 阻抗消耗，考慮晶閘管的損耗和自身的損耗以及變壓器也有一定的過(guò)載能力，選擇的變壓器容量：。4．晶閘管參數(shù)計(jì)算：由電機(jī)的過(guò)載倍數(shù)，我們可以電動(dòng)機(jī)的過(guò)載電流，即最大電流：又由 整流輸出電壓 ，進(jìn)線的線電壓是120V。由電路分析可知，晶閘管承受的最大反向電壓是變壓器的二次線電壓的電壓峰值。