直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-07-21 03:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 圖5所示位置時(shí)，有效邊ab在N極下，cd在s極上，兩邊中的電流方向?yàn)閍→b，c→d。由安培定律可知，ab邊和cd邊所受的電磁力為：F=BIL式中，I為導(dǎo)線中的電流，單位為安（A）。根據(jù)左手定則知，兩個(gè)F的方向相反，如圖5所示，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)使線圈逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過180176。時(shí)，cd邊處于N極下，ab邊處于S極上。由于換向器的作用，使兩有效邊中電流的方向與原來相反，變?yōu)閐→c、b→a，這就使得兩極面下的有效邊中電流的方向保持不變，因而其受力方向、電磁轉(zhuǎn)矩方向都不變。由此可見，正是由于直流電動(dòng)機(jī)采用了換向器結(jié)構(gòu)，使電樞線圈中受到的電磁轉(zhuǎn)矩保持不變，在這個(gè)電磁轉(zhuǎn)矩作用下使電樞按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。這時(shí)電動(dòng)機(jī)可作為原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械旋轉(zhuǎn)，即由電動(dòng)機(jī)向機(jī)械負(fù)載輸出機(jī)械功率。在直流電動(dòng)機(jī)中，除了必須給電樞繞組外接直流電源外，還要給勵(lì)磁繞組通以直流電流用以建立磁場。電樞繞組和勵(lì)磁繞組可以用兩個(gè)電源單獨(dú)供電，也可以由一個(gè)公共電源供電。按勵(lì)磁方式的不同，直流電動(dòng)機(jī)可以分為他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì)等形式。由于勵(lì)磁方式不同，它們的特性也不用。他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組和電樞繞組分別由兩個(gè)電源供電，如圖23所示。他勵(lì)電動(dòng)機(jī)由于采用單獨(dú)的勵(lì)磁電源，設(shè)備較復(fù)雜。但這種電動(dòng)機(jī)調(diào)速范圍很寬，多用于主機(jī)拖動(dòng)中。【5】 圖23 他勵(lì)電動(dòng)機(jī) 第三章 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和保證產(chǎn)品質(zhì)量，要求生產(chǎn)機(jī)械在不同情況下有不同的工作速度，如扎鋼機(jī)在扎制不同的品種和不同厚度的鋼材時(shí)，就必須有不同的工作速度以保證生產(chǎn)的需要，這種人為改變速度的方法稱為調(diào)速?？梢杂脵C(jī)械的方法或電氣的方法實(shí)現(xiàn)調(diào)速。這里只分析電氣調(diào)速方法及其性能特點(diǎn)。電氣調(diào)速是人為的改變電氣參數(shù)，有意識(shí)地使電動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)由一條機(jī)械特性曲線轉(zhuǎn)換到另一條機(jī)械特性曲線上，為了生產(chǎn)需要而對電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行的一種控制，它與電機(jī)在負(fù)載或電壓隨機(jī)波動(dòng)時(shí)而引起的轉(zhuǎn)速擾動(dòng)變化是兩個(gè)不同的概念。根據(jù)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速公式n=可見，當(dāng)電樞電流不變時(shí)（即負(fù)載不變），只要在電樞電壓U、電樞電路附加電阻和每極磁通ф三個(gè)參數(shù)中，任意改變一個(gè)，都能引起轉(zhuǎn)速的變化。因此，他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)可以有三種調(diào)速方法。為了評價(jià)各種調(diào)速方法的優(yōu)缺點(diǎn)，對對調(diào)速方法提出了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，通常稱為調(diào)速指標(biāo)。下面下面對調(diào)速指標(biāo)做一簡要說明。【4】（1）調(diào)速范圍調(diào)速范圍是只指電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下調(diào)素時(shí)，其最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比，用D表示，即D=不同的生產(chǎn)機(jī)械對對調(diào)速范圍的要求不同，如車床D=20~100，龍門刨床D=10~40，扎鋼機(jī)D=~3等。電動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速nmax受電動(dòng)機(jī)的換向及機(jī)械強(qiáng)度限制，最低轉(zhuǎn)速相對穩(wěn)定（即靜差率）要求的限制。（2）靜差率（調(diào)速的相對穩(wěn)定性）靜差率或轉(zhuǎn)速變化率是指電動(dòng)機(jī)在一條機(jī)械特性上額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速降落△n與該機(jī)械特性的理想空載轉(zhuǎn)速n0之比，用*表示，即σ==式中，n為額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩Tem=TL時(shí)的轉(zhuǎn)速從上式可以看出，在△n相同時(shí)，機(jī)械特性越“硬”，額定負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)速降越小，靜差率σ越小，轉(zhuǎn)速的相對穩(wěn)定性越好，負(fù)載波動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速變化也越小。圖31中機(jī)械特性1比機(jī)械特性2“硬”。靜差率除了與機(jī)械特性硬度有關(guān)外，還與理想空載轉(zhuǎn)速n0成反比。對于同樣“硬度”的特性，如圖32中特性1和特性3，雖然轉(zhuǎn)速將相同，但其靜差率卻不同。為了保證轉(zhuǎn)速的相對穩(wěn)定性，常要求靜差率應(yīng)不大于某一允許值（允許值）。 調(diào)速范圍D與靜差率σ兩項(xiàng)性能指標(biāo)是相互制約的，當(dāng)采用同一種方法調(diào)速時(shí)，靜差率要求較低時(shí)，則可以得到較低的調(diào)速范圍；反之，靜差率要求較高時(shí)，則調(diào)速范圍小。如果靜差率要求一定時(shí)，采用不同的調(diào)速方法，其調(diào)速范圍不同，如果改變電樞電壓調(diào)速比電樞串電阻調(diào)速的調(diào)速范圍大。調(diào)速范圍與靜差率是相互制約的，因此需要調(diào)速生產(chǎn)機(jī)械，必須同時(shí)給出靜差率與調(diào)速范圍這兩項(xiàng)指標(biāo)，以便選擇適當(dāng)?shù)恼{(diào)速方法。（3）調(diào)速的平滑性調(diào)速的平滑性是指相鄰兩級(jí)轉(zhuǎn)速的接近程度，用平滑系數(shù)ψ表示，即 Ψ=平滑系數(shù)Ψ越接近1，說明調(diào)速的平滑性越好。如果轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)，其級(jí)數(shù)趨于無窮多，稱為無級(jí)調(diào)速，Ψ=1，其平滑性最好；調(diào)速不連續(xù)，級(jí)數(shù)有限，稱為有級(jí)調(diào)速。（4）調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性包含兩方面的內(nèi)容，一是指調(diào)速所需的設(shè)備和調(diào)速過程中的能量損耗，另一方面是指電動(dòng)機(jī)調(diào)速時(shí)能否得到充分的利用。一臺(tái)電動(dòng)機(jī)當(dāng)采用不同的調(diào)速方法時(shí)，電動(dòng)機(jī)容許輸出的功率和轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律是不同的，但電動(dòng)
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