課程設(shè)計--直流電機調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-02-13 04:44 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 源對勵磁繞組單獨供電的直流電動機，如圖31（a）所示。并勵電直流動機并勵直流電動機的勵磁繞組與電樞繞組并聯(lián)，如圖31（b）所示。這種直流電動機的勵磁繞組上所加的電壓就是電樞電路兩端的電壓。串勵直流電動機串勵直流電動機的勵磁繞組與電樞繞串聯(lián)，如圖31（c）所示。這種直流電動機的勵磁電流就是電樞電流，若有調(diào)節(jié)電阻與勵磁繞組并聯(lián)，其電流則為電樞電流的一部分。復勵直流電動機 這種直流電機的主磁極上裝有兩個勵磁繞組，一個與電樞電路并聯(lián)，然后再和另一個勵磁繞組串聯(lián)，如圖31（d）所示。 圖31 他勵直流電動機 圖32 并勵直流電動機 圖33 串勵直流電動機 圖34 復勵直流電動機四、電動機的機械特性由于是電動機的理想空載轉(zhuǎn)速，其值為是機械特性的斜率，其值為是機械特性的硬度，其值為斜率越大，硬度越大，機械特性特硬。當他勵直流電動機的額定電壓、氣隙每極磁通量為額定值，電樞回路不電阻時的機械特性稱為固有機械特性，其表達式為 由于電樞繞組的電阻值很小，而值大，因此Δn很小，固有機械特性為硬特性。他勵直流電動機的參數(shù)如電壓、勵磁電流、電樞回路電阻大小等改變后，其機械特性稱為人為機械特性。主要人為機械特性有3種。(1)．電樞回路串聯(lián)電阻時的人為機械特性 1）人為機械特性方程為 2）人為機械特性的特點理想空載轉(zhuǎn)速保持不變；機械特性的斜率隨R的增大而增大，特性曲線變軟。 從圖41中可以看出改變電阻R大小，可以使電動機的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化。因此，電樞回路串電阻可用于調(diào)速，R越大，轉(zhuǎn)速越低。(2)改變電源電壓U時的人為機械特性1）人為機械特性方程為 2）人為機械特性的特點理想空載轉(zhuǎn)速正比于電壓U，U下降時，成正比例減小；特性曲線斜率不變。從圖41中可以看出改變電壓U大小，可以使電動機的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化。因此，降低電源電壓也可用于調(diào)速，U越低，轉(zhuǎn)速越低。 (3)改變勵磁電流時的人為機械特性1）人為機械特性方程式為 2）人為機械特性的特點理想空載轉(zhuǎn)速與勵磁電流成反比，減小勵磁電流，升高；斜率與磁通二次方成反比，減小勵磁電流使斜率增大。從圖41中可以看出改變勵磁電流大小，可以使電動機的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化。因此，降低勵磁電流也可用于調(diào)速，越大，轉(zhuǎn)速越低。圖41五、他勵直流電動機起動起動是指電動機從靜止狀態(tài)開始轉(zhuǎn)動起來，直至最后達到穩(wěn)定運行。對于任何一臺電動機，在啟動時，都有下列兩個基本的要求：1）起動轉(zhuǎn)矩要足夠大。2）啟動電流不要超過允許范圍。此外，他勵直流電動機在起動瞬間，轉(zhuǎn)速n=0，電動勢E=0，起動電流在額定電壓下直接起動時，由于很小，很大，一般可達到電樞電流額定值的10~20倍，這樣大的電流是換向所不允許的，起動轉(zhuǎn)矩也能達到額定轉(zhuǎn)矩的10~20倍，過大的起動轉(zhuǎn)矩會使電動機和它所拖動的生產(chǎn)機械遭受突然的巨大沖擊，以致?lián)p壞傳動機構(gòu)和生產(chǎn)機械。因此，除了額定功率在數(shù)百瓦以下的微型直流電動機，因電樞繞組導線細、電樞電阻大、轉(zhuǎn)動慣量有比較小、可以直接起動外，一般的直流電動機是不允許采用直接啟動的。直接起動 直接起動是指接通勵磁電源后，將電動機的電樞直接投入額定電壓的電源上起動。直接起動又稱為全壓起動。由于起動瞬間，轉(zhuǎn)速等于零，電樞繞組的感應(yīng)電動勢 （51）則起動電流為 （52）由于電樞繞組的電阻Ra很小，所以起動電流很大，可達到額定電流的十幾倍。該電流對電網(wǎng)的沖擊很大。因而，除了小容量電機可采用直接起動外，對大中、容量的電動機不能直接起動。電樞串電阻起動電樞回路串電阻R,啟動電流為 為了保持啟動過程中電磁轉(zhuǎn)矩持續(xù)較大及電樞電流持續(xù)較小，可以逐漸切除啟動電阻，啟動完成后，啟動電阻全部切除，這種情況下的特性如圖51所示。圖51 直流他勵電動機串電路啟動的電路圖和特性圖降電壓起動 降低電源電壓到,啟動電流為 降低電樞電壓起動，即起動前將施加在電動機電樞兩端的電源電壓降低，以減小起動電流 ，電動機起動后，再逐漸提高電源電壓，使起動電磁轉(zhuǎn)矩維持在一定數(shù)值，保證電動機按需要的加速度升速。這種起動方法需要專用電源，投資較大，但起動電流小，起動轉(zhuǎn)矩容易控制，起動平穩(wěn)，起動能耗小，是一種較好的起動方法。 這種情況下的特性如圖52所示圖52 直流他勵
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