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正文內(nèi)容

他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行(編輯修改稿)

2025-05-28 18:57 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0m i nm i nm a x ????nnnnD N例題 46 某他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī) ,PN=60kW, UN=220V, IN=305A, nN=1000r/min,Ra=。求下面各種情況下電動(dòng)機(jī)的調(diào)速范圍。 ( 3)靜差率 δ≤20%,降低電源電壓調(diào)速 ?????? NN nnn 9 ????? ? Nnn 3 9 30m i n ??????? Nnnn(3)解 3 41 0 0 0m i n???nnD N3. 平滑性 ? 用平滑系數(shù)表示調(diào)速的平滑性,定義 即相鄰兩級(jí)轉(zhuǎn)速之比。 ? 在一定的調(diào)速范圍內(nèi),調(diào)速的級(jí)數(shù)越多,認(rèn)為調(diào) 速越平滑,相鄰兩級(jí)轉(zhuǎn)速的接近程度叫調(diào)速的平滑 性。 φ 接近 1,平滑性好。通常第 i 級(jí)表示較高的轉(zhuǎn) 速,第 i1 級(jí)表示較低的轉(zhuǎn)速,因此系數(shù) φ 1 ,顯 然,調(diào)速的級(jí)數(shù)越多, φ 越接近于 1,調(diào)速的平滑 性越好。當(dāng) φ =1 時(shí),稱為無(wú)級(jí)調(diào)速,即在調(diào)速范圍 內(nèi),轉(zhuǎn)速可得到任意值。 1??iinn? 在考慮技術(shù)指標(biāo)的同時(shí),還應(yīng)考慮 設(shè)備投資、電能消耗、運(yùn)行費(fèi)用等。 表 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)三種調(diào)速方法的性能比較 調(diào)速方法 電樞串電阻 降電源電壓 減弱磁通 調(diào)速方向 向下調(diào) 向下調(diào) 向上調(diào) δ≤50%時(shí)的調(diào)速范圍 ~2 10~12 ~2, 3~4(與 δ無(wú)關(guān)) 一定調(diào)速范圍內(nèi)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性 差 好 較好 負(fù)載能力 恒轉(zhuǎn)矩 恒轉(zhuǎn)矩 恒功率 調(diào)速平滑性 有級(jí)調(diào)速 無(wú)級(jí)調(diào)速 無(wú)級(jí)調(diào)速 設(shè)備初投資 少 多 較多 電能損耗 多 較少 少 返回目錄 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)制動(dòng) 電動(dòng)狀態(tài)與制動(dòng)狀態(tài) 特點(diǎn) :轉(zhuǎn)速 n與轉(zhuǎn)矩 T方向相同, T為拖動(dòng)轉(zhuǎn) 矩, Ia 與 Ea 方向相反,輸入電能,輸出機(jī)械 能,機(jī)械特性在直角坐標(biāo)的第一、 三象限。 特點(diǎn) :轉(zhuǎn)速 n與轉(zhuǎn)矩 T方向相反, Ia 與 Ea 方向 相同,電機(jī)工作在發(fā)電狀態(tài)。 目錄 T反向電動(dòng)正向電動(dòng)n0nn01n0U1UNUN321CBATLTL直流電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)示意圖 表 他勵(lì)直流電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的功率關(guān)系 輸入 電樞回路 電磁功率 電動(dòng)機(jī) 輸出 電功率 總損耗 (電 →機(jī)) 空載損耗 機(jī)械功率 P1 pCua PM p0 P2 UIa = Ia2( Ra+R) + EaIa TΩ = T0Ω + T2Ω + + + + + 制動(dòng)的概念 ? 制動(dòng) : 指通過(guò)某種方法產(chǎn)生一個(gè)與拖動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn) 向相反的阻轉(zhuǎn)矩以阻止系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。 ? 制動(dòng)作用 : 它可以維持受位能轉(zhuǎn)矩作用的拖動(dòng)系統(tǒng)恒 速運(yùn)動(dòng),如起重類機(jī)械等速下放重物。列車等 速下坡等。也可以用于使拖動(dòng)系統(tǒng)減速或停車 . 實(shí)現(xiàn)制動(dòng)方法 ? 實(shí)現(xiàn)制動(dòng)方法有 : 機(jī)械制動(dòng),即剎車,它是用磨擦力產(chǎn)生 阻轉(zhuǎn)矩實(shí)現(xiàn)制動(dòng)的。其特點(diǎn)是損耗大,多用 于停車制動(dòng),如起重類機(jī)械的抱閘;電氣制 動(dòng),是使電動(dòng)機(jī)變直流發(fā)電機(jī)將系統(tǒng)的機(jī)械 能或位能負(fù)載的位能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,消耗在? 樞電路的總電阻或回饋電網(wǎng)。 電氣制動(dòng)的分類 電氣制動(dòng)方法分: 能耗制動(dòng),反接制動(dòng),再生制動(dòng)。 直流電機(jī)正常工作時(shí),出現(xiàn)制動(dòng)狀態(tài)情況分析如 下: (1)要求停車 切斷電樞電源,自由停車,或小容量電機(jī)切斷電 源,機(jī)械抱閘,幫助停車。 (2) 降速過(guò)程中: 在降壓調(diào)速幅度比較大時(shí),降速過(guò)程中要經(jīng)過(guò)制 動(dòng)狀態(tài)。 制動(dòng)的分類 (3) 提升機(jī)構(gòu)下放重物 提升機(jī)構(gòu)下放重物時(shí),電動(dòng)機(jī)要處于制動(dòng)狀態(tài)。 (4) 反轉(zhuǎn) 電動(dòng)機(jī)從正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn),首先要制動(dòng)停車,然后 才能反向起動(dòng),從上面分析可見(jiàn),制動(dòng)不能簡(jiǎn)單地理 解為停車,停車只是制動(dòng)過(guò)程中的一種形式而以。 (1)實(shí)現(xiàn)方法: 接觸器 KM1閉合, KM2斷開(kāi) ,轉(zhuǎn)矩 T與轉(zhuǎn)速 n相同方向,電樞電流與反電勢(shì)方向相反。 接觸器 KM2閉合 ,KM1斷開(kāi) (電機(jī)原運(yùn)行在 A點(diǎn) ),電樞脫離電源經(jīng)電阻 R將電樞短接。 U fI fR fMRKM 1KM 2U N+I aI aE aTTn能耗制動(dòng)原理接線圖( 2)能耗制動(dòng)分析 U=0, 由于電機(jī)慣性, n≠0, Ea≠0 , 在反電動(dòng)勢(shì) Ea作用下產(chǎn)生電樞電流 Ia反向,電 動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩也反向。這時(shí) IB=Ea/(R+Ra)。 IB 與原來(lái)的 IA 方向相反, TB反向,與 n相反 , 轉(zhuǎn) 速下降,當(dāng) n=0 ,停車。 ( 3)能耗制動(dòng)特性 T(I)T B (I B )B An 0T L (I L )C0T LnR aR a +R ad位能性負(fù)載轉(zhuǎn)矩反抗性負(fù)載轉(zhuǎn)矩他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)機(jī)械特性( 4)特性方程及制動(dòng)電阻 ? 特性是一條過(guò)原點(diǎn)的直線,在第二象限, 特性斜率取決于能耗制動(dòng)電阻 R。 IC RRnTCC RRnUNeaNtea????????? , 02 或分析 R越大,特性越斜, R越小,特性越 平,但 R不能太小,否則在制動(dòng)瞬間會(huì)產(chǎn)生 過(guò)大的沖擊電流,取 IB=(2~) IN, IB為制動(dòng) 瞬間的電樞電流,設(shè)制動(dòng)瞬間電勢(shì)為 EB , 有: aBB RIER ?? (i) 制動(dòng)時(shí) U=0, n0=0 ,直流電動(dòng)機(jī)脫離電網(wǎng)變成直流發(fā)電機(jī)單獨(dú)運(yùn)行,把系統(tǒng)存儲(chǔ)的動(dòng)能,或位能性負(fù)載的位能轉(zhuǎn)變成電能 ( EaIa)消耗在電樞電路的總電阻上 I2(Ra+R). (ii) 制動(dòng)時(shí), n與 T成正比 ,所以轉(zhuǎn)速 n 下降時(shí), T也下降,故低速時(shí)制動(dòng)效果差,為加強(qiáng)制動(dòng)效果,可減少 R,以增大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 T ,此即多級(jí)能耗制動(dòng) (iii) 實(shí)現(xiàn)能耗制動(dòng)的線路簡(jiǎn)單可靠,當(dāng) n=0 時(shí) T=0 ,可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確停車。 nTRR nCCICTaNeNtaNt , ??????? 能耗制動(dòng)多用于一般生產(chǎn)機(jī)械的制 動(dòng)停車,對(duì)于起重機(jī)械,能耗制動(dòng)可使 位能性負(fù)載的恒低速下放,確保生產(chǎn)安 全,對(duì)反抗性負(fù)載能確保停車 。 表 他勵(lì)直流電機(jī)能耗制動(dòng)過(guò)程中的功率關(guān)系 輸入 電樞回路 電磁功率 電動(dòng)機(jī) 輸出 電功率 總損耗 (電 →機(jī)) 空載損耗 機(jī)械功率 P1 pCua PM p0 P2 UIa = Ia2( Ra+R) + EaIa TΩ = T0Ω + T2Ω 0 + + 反接制動(dòng) (1)方法: 將正在運(yùn)行的電機(jī)電樞串入制動(dòng)電阻 R,且電樞兩端電壓極性改變。要實(shí)現(xiàn)反接制動(dòng)電路有兩種,一種手動(dòng)適合小容量電動(dòng)機(jī),另一種是自動(dòng)線路適合大容量的電動(dòng)機(jī)采用。 反接制動(dòng)實(shí)現(xiàn) ( 2)方程式 方程式為: TCCRRCUnNteaeN2??????(3) 機(jī)械特性曲線 特性 BC段為電 壓反接制動(dòng)機(jī)械特 性曲線,由于制動(dòng) 狀態(tài)到 n=0 告終, 所以只有實(shí)線部分 為反接制動(dòng)特性。 E n 0n ATT BBAn 0T LC 0 T LnR a位能性負(fù)載轉(zhuǎn)矩反抗性負(fù)載轉(zhuǎn)矩電壓反接制動(dòng)機(jī)械特性D(4) 制動(dòng)電阻 R的計(jì)算 aNNaNaNaaaNaaaNRIURIEURIEURIEUR??????????????m a xm a xm i n制動(dòng)電阻的比較 aNN RIUR ??2能耗反接制動(dòng)過(guò)程比能耗制動(dòng)過(guò)程電樞串入的電阻最小值幾乎大一倍 表 他勵(lì)直流電機(jī)反接制動(dòng)過(guò)程中的功率關(guān)系 輸入 電樞回路 電磁功率 電動(dòng)機(jī) 輸出 電功率 總損耗 (電 →機(jī)) 空載損耗 機(jī)械功率 P1 pCua PM p0 P2 UIa = Ia2( Ra+R) + EaIa TΩ = T0Ω + T2Ω + + + . 倒拉反接制動(dòng) 又稱轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)或電動(dòng)勢(shì)反接制動(dòng) (1) 方法 電樞回路串入大電阻 ( 2)特性 從 C點(diǎn)至D點(diǎn)為電動(dòng)減速狀態(tài),從 D點(diǎn)至 B點(diǎn)為發(fā)電狀態(tài)。 n AT n BAn 0T LC0nR a電動(dòng)勢(shì)反接制動(dòng)機(jī)械特性BD ( 3)電阻計(jì)算 aaaN RIEUR ???反接制動(dòng)時(shí)的能量
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